为了探讨火山岩油气藏优质储层形成的控制因素，基于薄片分析、扫描电镜、孔渗分析以及高压压汞测试等手段，对环渤中凹陷中生界义县组火山岩的岩石学特征、孔喉结构及物性特征进行了分析。研究结果表明，环渤中凹陷中生界火山岩主要发育英安岩、粗面岩、安山岩、玄武岩、凝灰岩和隐爆角砾岩。依据储集物性和孔喉结构差异，将火山岩储层划分为4类（Ⅰ类、Ⅱ类、Ⅲ类和Ⅳ类储层）, 其中，Ⅰ类、Ⅱ类储层为优质储层：Ⅰ类储层为发生隐爆角砾化作用并发生大面积溶蚀作用形成的中酸性隐爆角砾岩，为高孔-中渗型储层；Ⅱ类储层为发生大面积溶蚀作用形成的中酸性粗安质隐爆角砾岩和粗面岩，为高孔-中低渗储层。优质储层的形成主要受控于岩性岩相、界面处溶蚀以及隐爆造缝三方面作用。优质储层发育在中酸性隐爆角砾岩发育溶蚀的界面位置，界面溶蚀和隐爆作用越强，越易于形成优质储层。

为了进一步认识浅层致密砂岩油气储层分布规律与成因，以四川盆地川中地区侏罗系沙溪庙组致密砂岩为例，综合物性表征、岩石学、地球化学等多种分析测试手段，系统表征致密岩储层的物质组成、储集物性、孔喉结构、成岩作用等特征。结果表明：川中地区侏罗系沙溪庙组致密砂岩以岩屑长石砂岩为主，孔隙度分布在1.99%~18.52%之间，渗透率分布在（0.002~191.340）×10-3 μm2之间，低孔致密储层体积分数达77.93%。储集空间以次生孔隙为主，发育4种类型孔喉结构，各类储层的渗透能力均由体积分数较小、半径较大的喉道控制，储集能力则由体积分数较大、半径较小的孔喉主导。破坏性化学成岩作用是研究区储层物性致密的主要控制因素，主要包括浊沸石胶结、方解石胶结、硅质胶结、硬石膏胶结、钠长石胶结、黏土矿物胶结作用等。不同成岩胶结物差异分布引发的强烈成岩非均质性，是研究区储层孔渗差异显著的主要原因；受成岩非均质性控制，不同埋深和不同地区储层的成岩演化过程会存在显著差异，这是造成研究区储层整体致密并发育部分相对优质储层的主要原因。

为评价准噶尔盆地西部盆1井西凹陷勘探开发潜力，寻找有利的储层发育区带,利用岩矿、储层物性及地球化学等分析测试数据，结合该区构造特征、储盖组合以及断裂系统发育情况等方面资料，分析了盆1井西凹陷东斜坡下侏罗统三工河组二段油气成藏的有利地质因素。结果表明，该区油气成藏主要受以下4个方面的因素控制：1）来自二叠系乌尔禾组的油气源为三工河组油气成藏提供了物质基础；2）研究区形成了两期坡折控制下的沟槽控沙体系，尤其第二期坡折下形成的三角洲外前缘广泛发育的砂质碎屑流沉积为油气成藏提供了有效的储集空间；3）研究区主要发育三期断裂系统，深浅三期断裂时空配置，为油气的有效聚集形成良好的油气输导体系。4）三工河组二段储层物性整体较好，粒间孔发育，平均孔隙度为12.00%，平均渗透率为6.35×10-3μm2，整体为中孔-低渗型储层，并被下白垩统吐谷鲁群的泥岩区域性覆盖，同时横向上存在砂泥接触形成侧向遮挡，储盖组合配置良好。总体研究显示，盆1井西凹陷具备油气规模成藏的良好地质条件。

为了揭示海拉尔盆地红旗凹陷上侏罗统塔木兰沟组深层油气勘探前景并获取进一步的勘探突破，采用地质、地球化学方法对塔木兰沟组烃源岩发育特征及模式进行了分析。结果显示：塔木兰沟组为火山岩、沉积岩互层发育的成盆初期建造，其中塔四段滨浅湖—半深湖相暗色泥岩发育，表现为低声波、高伽马、高电阻的电性特征，地震上呈强振幅、层状-似层状反射。烃源岩有机质丰度中等，w(TOC)为0.07%～2.20%，平均为0.99%；Ⅱ型和Ⅲ型有机质均有发育，生源为藻类等水生生物和高等植物混合输入；有机质镜质体反射率值为0.90%～2.04%，整体为成熟—高成熟，局部受火山作用达到过成熟。该套烃源岩于早白垩世进入生油门限，对应埋深1 450 m，现今正处于生烃高峰期，有效烃源岩面积329 km2，舒特诺尔次凹是主要的生烃中心，采用体积法估算生烃量为4.59×108 t，排烃量为2.79×108 t，资源量为0.64×108 t，显示出较好的勘探潜力。烃源岩具有断陷初期填平补齐、气候温暖潮湿、有机质混源输入、微咸水弱氧化—弱还原环境、火山活动间接影响的发育模式。

为明确鄂尔多斯盆地西南部延长组长8油层有利储层的分布特征、控制因素和分布规律，利用岩矿鉴定、孔渗测试、压汞、扫描电镜和图像分析等方法，对延长组长8油层开展储层物性、孔隙结构和成岩相等研究。结果表明：孔隙类型主要为残余粒间孔、长石溶蚀微孔、筛状孔和铸模孔等；储集空间组合类型包括粒间孔+溶蚀孔、粒间孔+充填/胶结残余微孔、溶蚀孔+充填/胶结残余微孔等3种；延长组长8油层孔隙度为5.60%~17.10%，平均为9.60%，渗透率为（0.10~7.57）×10-3μm2，平均为0.66×10-3 μm2，属于低孔低渗储层。储层发育受压实作用、胶结作用、溶蚀作用控制，每种成岩作用影响存在差异，其中储层质量与长石溶蚀、绿泥石包壳发育程度呈正相关，与塑性岩屑含量、碳酸盐胶结程度呈负相关；岩石通常为中等压实。最终基于压实程度、次生矿物和孔隙类型划分4种成岩相类型，其中中等压实-自生绿泥石膜+石英增生-粒间孔成岩相带属于有利储层发育区。

为明确东营凹陷北带盐家—永安地区沙四上亚段7、8砂组物性主控因素，笔者利用岩心观察、薄片鉴定、阴极发光、压汞测试等手段及方法，进行了岩相、成岩作用、孔隙结构等方面的研究。结果显示：1）据物性及含油性的强弱程度可将7、8砂组划分为3个砂砾岩段，即较好的中厚层、相对中等的夹砂层和较差的厚层砂砾岩段。2）夹砂层砂砾岩段物性的主控因素是成岩作用，砂砾岩厚度与上下泥岩厚度之比（砂泥厚度比）和距砂泥接触界面的距离控制着胶结作用的强弱，当砂泥厚度比为0.80~1.00且距砂泥界面距离＞3.00 m时，胶结作用弱，储层物性好。3）中厚层砂砾岩段物性受沉积与成岩作用共同控制，本次研究提出一种适用于研究该段的储层物性主控因素的参数Rs（储层品质评价参数），当Rs＞0.05时，沉积作用是储层物性的主要控制因素且产生积极效应；当0＜Rs≤0.05时，沉积作用对储层物性为负面影响，胶结作用对储层物性的影响形同“双刃剑”， 砂泥厚度比＞0.80时，储层物性好，反之储层物性较差。4）厚层砂砾岩段物性主控因素是沉积作用，当杂基体积分数为2.00%~6.00%时，储层物性相对较好。

厂坝—李家沟铅锌矿床位于甘肃西成多金属矿集区北部、吴家山背斜北翼，矿体主要赋存于中泥盆统安家岔组海相碳酸盐-碎屑岩建造体系中。矿床地质特征研究表明，厂坝—李家沟铅锌矿床成矿可划分为沉积和接触交代热液两期，后者又分为干矽卡岩、湿矽卡岩、石英-硫化物和碳酸盐岩4个阶段。矿石矿物元素分析和蚀变矿物绢云母的40Ar-39Ar测年实验结果表明：沉积期黄铁矿（Py1）As质量分数和S/Fe（原子比）值出现完全相反的分布趋势，说明As主要以类质同象取代S，富集在沉积的黄铁矿晶格内;根据黄铁矿（Py1）的S/Fe值（2.009～2.059，平均为2.037）、闪锌矿(Sp1)的S/Zn值（1.059～1.101，平均为1.079）与Fe的质量分数（1.56%～3.64%，平均为2.56%），说明沉积成矿过程富硫（S2-）、锌（Zn2+）而贫铁（Fe2+）。总体表明沉积成矿期成矿环境为低还原硫浓度，细菌通过还原硫酸盐而成矿。接触交代热液早期浸染状黄铁矿（Py2）的S/Fe值（1.982～1.997，平均为1.993）与脉状成矿阶段黄铁矿（Py3）的S/Fe值（1.951～2.012，平均为1.989）相比，以及脉状闪锌矿(Sp2)的S/Zn值（1.118～1.215，平均为1.160）、Fe的质量分数（4.28%～8.44%，平均为6.43%）与浸染状闪锌矿(Sp3)的S/Zn值（1.128～1.243，平均为1.179）、Fe的质量分数（5.39%～7.57%，平均为6.40%）对比相结合，推断接触交代热液期为高硫逸度的高温流体，伴生流体混合作用经过降温过程而成矿。结合沉积期赋矿地层时代和本次获得热液蚀变绢云母40Ar-39Ar坪年龄（（190.5±2.2）Ma），进一步揭示晚古生代中泥盆统海相沉积周期性变化可能是导致该矿床韵律型层状矿体发育的主要因素，而中生代早侏罗世岩浆作用是导致块状、脉状矿体发育的关键因素。

关键词:矿床地质；矿物学；地球化学；绢云母40Ar-39Ar测年；厂坝—李家沟铅锌矿床

山西省位于华北板块中部，其地质发展过程与华北克拉通息息相通，特别是中生代地质演化事件更直观地反映了华北克拉通的演化特征。受山西省基础地质工作研究程度和工作方法、手段的制约，对于山西省中生代地质演化事件序列厘定的精细程度还较为薄弱，对重要的地质演化时间节点较为模糊或认识有偏颇之处。本文在充分收集和分析前人资料，特别是收集了近年来山西省内大量的中生代岩浆岩同位素测年数据和地球化学资料的基础上，通过对该时期地层、构造、岩浆、矿产的综合研判，对山西省中生代地质演化事件进行了重建。笔者认为山西省中生代地质演化可划分为：早三叠世—晚三叠世早期挤压阶段（252~220 Ma）、晚三叠世晚期—早侏罗世早期强烈伸展阶段（220~180 Ma）、早侏罗世晚期—中侏罗世弱伸展阶段（180~160 Ma）、晚侏罗世—早白垩世早期挤压阶段（160~130 Ma）、早白垩世中期—晚白垩世早期伸展阶段（130~86 Ma）和晚白垩世中—晚期弱挤压阶段（86~65 Ma）等6个阶段，其形成的构造背景和构造演化及重要的构造机制转换与华北板块周边古亚洲洋、古特提斯洋和古太平洋三大构造域先后或同时作用有关，应为上述三大构造域远程效应叠加的结果。

中亚造山带东部尤其是兴安地块石炭纪地壳和构造演化是争议较大的热点问题。传统上认为除了贺根山蛇绿岩外，区域上早石炭世地质记录出露较少，普遍发育晚石炭世岩浆和沉积作用，制约了我们对内蒙古中部石炭纪完整地壳演化过程的认识。岩浆锆石的微量元素可以有效反映其从岩浆中结晶的温度和起源深度。因此，本文选取二连浩特北部原定早石炭世的哈拉图庙群火山碎屑岩为研究对象，开展系统的锆石U-Pb定年、微量元素和Hf同位素研究，探讨哈拉图庙群形成时代、锆石记录的结晶温度和地壳厚度及其随时代的变化，结合区域地层格架和岩浆作用进一步制约兴安地块西部石炭纪地壳演化过程。定年结果显示，哈拉图庙群一段和二段的熔结凝灰岩形成时代分别为（322±3）和（309±4）Ma，比三段和四段凝灰岩（302和298 Ma）古老，表明哈拉图庙群火山碎屑岩至少是晚石炭世早期和晚期两个火山喷发阶段的产物，其中含有大量早石炭世岩浆成因锆石，与邻区出现的早石炭世岩浆活动吻合。本文熔结凝灰岩中石炭纪锆石及同时代酸性岩浆岩记录的结晶温度和地壳厚度随时代变新，展示出有规律的变化：1）360~350 Ma锆石结晶温度高，Eu/Eu*值和地壳厚度小，Hf同位素强烈亏损，暗示了地壳减薄过程的存在，与二连—贺根山带开始拉张产生蛇绿岩一致；2）350~340 Ma锆石结晶温度整体下降，而Eu/Eu*值和地壳厚度增大，基于349 Ma酸性火山岩全岩Sr/Y值计算的结果也显示出较大的地壳厚度，这一地壳加厚过程与区域性隆升导致广泛缺失早石炭世沉积地层的浅部过程是耦合的；3）336~304 Ma锆石结晶温度整体高于700 ℃，而Eu/Eu*值和地壳厚度减小，与同时代酸性岩锆石饱和温度和地壳厚度变化一致，同区域上双峰式火成岩记录的区域性伸展相吻合。上述研究显示了锆石微量元素及其与地壳厚度的关系及时空变化在揭示中亚造山带东部地壳演化过程方面的潜力。

华北板块北缘东段延边地区新发现古生代花岗闪长岩和变质流纹岩，本文对其进行了LA-ICP-MS锆石U-Pb年代学、锆石Hf同位素、地球化学及Sr-Nd同位素分析，探讨了花岗闪长岩和变质流纹岩的源区性质及构造背景，为延边地区古生代构造演化提供约束。锆石U-Pb定年结果显示，花岗闪长岩形成于（440.3±2.5） Ma，即早志留世；变质流纹岩形成于（345.3±2.3） Ma，即早石炭世。早志留世花岗闪长岩富集大离子亲石元素（如Rb、K、Ba、Cs、Th等），亏损高场强元素（如Nb、P、Ti等），属于I型花岗岩类；花岗闪长岩的εHf（t）值为-0.63~1.30，古老的二阶段亏损地幔模式年龄为1 461~ 1 339 Ma，εNd（t）值为-3.13~-2.76，二阶段模式年龄（TDM2）为1 433~1 403 Ma，表明岩石可能是由幔源成分、地壳沉积物质和俯冲流体参与的中元古界下地壳成分混合形成；结合区域地质，认为早志留世华北板块北缘可能发育岛弧环境。早石炭世变质流纹岩地球化学特征显示轻稀土和大离子亲石元素相对富集，重稀土和高场强元素相对亏损，具有明显的正Eu异常，为A型流纹岩，代表了一种伸展环境；变质流纹岩εHf（t）值为3.46~12.21，二阶段模式年龄为1 132~571 Ma，表明岩石来源于年轻的下地壳部分熔融；结合区域地质，认为早石炭世华北板块北缘可能为被动大陆边缘。

地铁列车运行会给上部建筑带来振动噪声问题，因此，有必要对地铁列车运行引起的地层和建筑物振动响应及其减振措施进行研究。以杭州市未来科技城第三初级中学的新建项目为背景，首先利用ABAQUS软件分别建立普通整体道床和钢弹簧浮置板2种轨道结构下的车辆-轨道耦合动力模型,通过瞬态动力分析确定相应的列车移动荷载；然后利用MIDAS GTS NX 软件建立隧道-土体-桩-建筑物三维有限元模型，以车辆-轨道耦合模型动力分析得到的列车荷载作为动力激励，对隧道-土体-桩-建筑物模型进行动力分析，预测地铁运行引发的土层和建筑物振动响应，对钢弹簧浮置板轨道结构的减振效果进行评估。结果表明：地铁运行引起的土层和建筑物振动以竖向为主；建筑物的优势频率出现在20、38和55 Hz附近；不同建筑物的振动加速度幅值随着与振源距离的加大而逐渐减弱；通过与普通整体道床轨道相比，钢弹簧浮置板轨道对建筑物减振有着显著的效果,其z振级最大值在25.3~42.3 dB之间，低于规范规定，为安全范围。

为突破深层页岩气钻井过程中遇到的难钻地层提速提效瓶颈，本文引入旋冲破岩理念，将螺杆钻具和轴向冲击器的功能机构进行融合，研制了可实现旋转切削+轴向冲击双作用的机械式螺杆冲击器。通过对机械式螺杆冲击器进行结构设计和原理分析，明确了其工作特点；通过对凸轮机构和冲击执行机构进行强度校核，明晰了其结构强度可以满足使用要求。将机械式螺杆冲击器应用于西南页岩气工区现场2口井，结果表明，与常规螺杆钻具相比，机械式螺杆冲击器在2口井的机械钻速分别提高了20.4%和24.4%，说明其具有进一步推广应用的价值。

为给苏北沿海地区潜水水质保护措施的制定提供理论依据，对该地区潜水水化学特征及形成机理进行研究。依据研究区2015年潜水取样深度小于20 m的281个采样点的水化学数据，结合研究区水文地质条件，采用Gibbs图、离子比例系数法、氯碱指数及主成分分析法等，对研究区潜水水化学形成机理进行了分析。结果表明：随潜水径流方向，潜水TDS（溶解性总固体）及水化学类型呈良好的水平分带规律，即补给区水化学类型主要为HCO3-Ca（·Mg·Na）或HCO3·Cl-Na·Ca（Mg）型，径流区主要为HCO3·Cl-Na·Ca型或Na·Mg型，排泄区为Cl·HCO3-Na（·Mg）或Cl-Na型，且在径流过程中ρ(TDS)也逐渐增大;潜水水化学特征主要受岩石风化作用控制，随潜水流向，蒸发浓缩作用逐渐增强，阳离子交替吸附作用逐渐代替溶滤作用，在排泄区变为以阳离子交换、蒸发浓缩和混合作用为主，其中混合作用对滨海地区的影响最大;潜水水化学特征还受到人类活动的影响。

地下水模型常用的参数识别方法通常需要多次调用原始模型，从而导致计算负荷问题。替代模型是常用来解决模型计算负荷的有效方法，其中稀疏网格（SG）替代技术已被广泛应用。为了进一步提高稀疏网格替代模型的效率，将斥力粒子群优化算法 (RPSO) 和维数-局部自适应稀疏网格（DA-LA-SG）结合，提出了优化-自适应稀疏网格（O-DA-LA-SG）替代模型技术。基于一个解析案例和纳米颗粒物运移数值案例，对提出的O-DA-LA-SG替代模型技术进行验证，并利用马尔科夫链蒙特卡洛（MCMC）方法识别纳米颗粒物运移模型参数的后验分布。结果表明：在纳米颗粒物运移数值案例中，O-DA-LA-SG的优化过程总共节省了1 598个网格节点，占DA-LA-SG插值节点总数的24.6%；通过MCMC方法直接调用替代模型，减少了参数的不确定性。

为提升干旱区土壤含水量的反演精度，为干旱区生态环境保护和可持续发展提供依据，以内蒙古西部的居延泽为研究区，基于C波段Radarsat-2全极化合成孔径雷达（polarimetric synthetic aperture radar, PolSAR）影像，利用雷达后向散射系数和极化散射矩阵分量，结合8种极化目标分解方法得到的多种特征参数，通过参数相关性和重要性综合分析，优选最佳参数组合，构建随机森林（random forest, RF）土壤含水量反演模型，反演区域土壤含水量，分析其空间分布格局。结果表明：各极化参数中，H-A-α分解的平均散射角α对模型贡献最高，极化散射矩阵的4个分量对模型贡献最低；RF模型能够对训练集进行较好的拟合，训练集R2＞0.89，RMSE＜2.00%，验证集0.60＜R2＜0.85，低于训练集，RMSE 在2.00%左右；所有组合方案中，28参数组合的RF模型精度最高；研究区大部分区域土壤含水量低于10.00%，最大为16.97%，最小为0.37%，平均值仅为2.19%，与野外实测56个样点的均值3.15%相近，模型反演结果与区域实际情况具有较高一致性。

为分析垃圾填埋场变密度渗滤液对地下水的影响，本文通过MODFLOW中的SEAWAT模块建立变密度地下水溶质运移模型，模拟了在密度效应情况下垃圾渗滤液在地下水中的运移规律，并且与不考虑密度影响的模型结果进行了对比。结果表明,在密度驱动下污染物运移得更快，出现了明显的“指流”，在3 650 d时，变密度模型中地下水质量浓度大于10%源强浓度的面积比恒定密度模型结果多1 611.95 m2；这表明变密度模型计算的污染物影响范围要比恒定密度模型的范围要大。根据不同质量浓度源强模拟结果可以看出，在整个预测期内源强为90 g/L的影响面积最大，随着源强浓度降低，影响面积逐渐减小。根据观测孔浓度曲线可以看出，1号、2号和3号孔的10 m、2 m观测层位浓度历时曲线都呈现变密度模型结果高于恒定密度模型，且底部观测层位更容易捕捉到污染物。因此在分析垃圾渗滤液或者其他密度较高的污染物对地下水的影响时，应重视密度因素。

顺-二氯乙烯（Cis-DCE）是高氯代烯烃在不完全降解过程中产生的毒性更强的中间产物。为了将Cis-DCE彻底地无毒化处理，本文提出了一种使用苜蓿基生物炭催化硫化物还原处理Cis-DCE的新技术。结果表明：3种苜蓿基生物炭（MXBC-400、MXBC-600和MXBC-800）对Cis-DCE均具有一定的吸附效果，但只有MXBC-600和MXBC-800可以催化硫化物，还原脱氯Cis-DCE，其中MXBC-800的催化性能最佳，可以将反应体系中的Cis-DCE几乎完全降解为乙炔，反应结束时乙炔与Cis-DCE的物质的量之比约为0.998 7∶1；材料投加量、硫化物（Na2S）浓度、pH和反应温度的增加都会促使Cis-DCE降解效率的提升，对初始浓度在5.0～20.0 mg/L范围内的 Cis-DCE去除率都能达到90%以上；Cis-DCE的降解机制主要是β消除反应，其降解途径为Cis-DCE→氯乙炔→乙炔；较大的比表面积、材料表面丰富的碳氧及含氮官能团是材料催化能力的关键因素；MXBC-800具有良好的催化稳定性。

地热资源是21世纪最具开发潜力的可再生能源之一。鄂尔多斯盆地西缘（陶乐—横山堡冲断带）具有良好的地热地质条件，地热资源开发前景广阔。为准确描述该地区热储构造模式和地热资源分布特征，本文对该地区的热储构造模式进行了研究，总结认为：银川盆地是受东西两条正断层控制的断陷盆地；综合分析区域内重力异常和电磁数据，并结合钻孔资料和测温信息，认为鄂尔多斯盆地西缘（陶乐—横山堡冲断带）古近系、石炭系—二叠系组合构成了研究区内良好的盖层，热储层为奥陶系的灰岩和白云岩，黄河断层为主要的地热运移通道。利用重力异常数据小波多尺度分解技术，结合地层分布、构造展布特征，圈定地热远景区5处，面积约为1 154 km2 。提出区域热储为“隆中凹”的模式，为对流型地热类型，受深大断层构造影响。

地热资源是一种极具竞争力的清洁可再生能源，对其合理的开发和利用必将成为我国推动能源结构性改革、顺利实现“双碳”目标的重要助力。干热岩作为地热资源的重要组成部分，以其分布的普遍性、稳定性和热储体/层的高温性而更具开发潜力。干热型地热资源潜力估算是进行资源远景区对比性研究的重要环节，是进行靶区优选、孔位选址和开发利用的基础性工作。本文基于区域性航磁测量数据，修订广西居里面埋深和地温梯度分布图。通过甄选热储体/层密度及比热容参数，计算不同深度的埋藏地温，并采用体积法对广西干热岩资源潜力进行估算。研究结果显示，广西陆域（3～10 km深度）干热型地热资源总量为55.42×104 EJ，折合标准煤18.94万亿t；按2％的可采资源量计算，相当于我国2020年一次能源消耗总量的75.94倍；广西干热型地热资源主体赋存于6～10 km，热储温度以200～250 ℃为主，占资源总量的50.16％，具有巨大的开发利用潜力。

瞬变电磁法是煤矿井下巷道水害探测的主要方法，目前实际生产中仍以一维处理解释为主，难以适应复杂目标的探测。为此，本文基于有限体积法和高斯牛顿反演方法，针对井下巷道中的瞬变电磁探测响应及其干扰因素进行模拟分析。首先，利用非均匀网格剖分建立井下巷道模型，将巷道底板的铁轨和周围的铁丝网支护等良导体干扰视为巷道的包裹薄层加入模型之中，分别模拟有干扰和无干扰情况下的瞬变电磁响应，并针对干扰对响应进行校正；其次，在验证正演算法准确性的基础上，用高斯牛顿迭代反演方法对多个模型的模拟数据进行反演测试，考察二维反演算法的可行性，验证了将良导体的响应干扰作为先验信息加入反演初始模型的效果；最后，将良导体干扰校正后的实际数据进行二维反演处理，基于煤层普遍高阻及富水区低阻的特征，圈定了探测煤矿的富水区分布。

针对正则化因子选取困难问题，本文采用自适应正则化算法进行自动调整，并将此方法应用于圆锥型场源瞬变电磁共轭梯度反演。对3层、4层及5层典型地电模型开展自适应正则化反演计算，将反演结果与“烟圈”反演结果进行对比。研究结果表明：自适应正则化反演得到的电阻率更接近各层介质的真实电阻率，反演深度更接近层界面，提高了目标层界面的分辨能力，表现出良好的分层效果；自适应正则化反演得到的视电阻率曲线与理论模型吻合度更好，而“烟圈”反演的视电阻率曲线与理论模型偏差较大。

页岩油气对世界能源格局产生重大影响，是我国能源保障战略性矿产的重要组成部分。水力压裂是页岩油气增储的关键手段，压裂监控是水力压裂效果和安全作业的重要保障措施。可控源电磁法可通过人工大功率发射克服现场噪声的影响，理论上在水力压裂监控中具有较好的应用效果，但相关研究非常薄弱。本文基于可控源电磁法原理，通过数值模拟方法建立地电模型，对不同裂缝长度、不同电阻率压裂改造特征进行模拟，并开展现场监测试验。试验结果表明，利用可控源电磁法监测页岩水力压裂是可行、有效的，电场相对振幅、电阻率残差异常强弱与储层改造规模、压裂前后电阻率差异有关。分析掌握页岩水力压裂前后电场相对振幅及电阻率残差的变化规律，可以确定压裂液分布范围、造缝趋势方向，估算储层改造体积。

通过零相位子波与90°相移子波比较、两者楔形体正演模型变密度显示比较、90°相移调谐特征分析，指出了90°相移技术识别单砂体的优势，并用河道砂体实例进行了佐证。在此基础上，重点对不带屏蔽层和带屏蔽层的砂泥岩薄互层进行了理论诠释与实际应用。对于不带屏蔽层的薄互层，首先分析其测井响应特征和地震剖面特征，然后制作地质模型；地震正演结果展示，枣Ⅲ油组9个小层的叠合响应近似于1个厚砂体的复合波，波谷响应对应砂体有利位置，用90°相移可以直观描述；对于实际资料，对比了物理意义与之类似的道积分剖面，指出了道积分技术存在横向能量不均衡的弊端。对于底部有强反射屏蔽层的薄互层，本文不采用多子波分解、匹配追踪和压缩感知等去强屏蔽手段，而是直接采用90°相移；应用结果表明，90°相移处理后强反射界面与砂体边界分开，砂体叠置关系明确，适用于储层界面解释和后续属性提取、储层预测。最后展示了复杂断裂带90°相移解释实例，指出“90°相移薄互层解释不怕薄、怕乱”的适用条件。

在油气勘探圈闭落实过程中，准确认知地层速度的变化规律是落实圈闭的关键，尤其是地层横向速度发生剧烈变化时，构造形态发生畸变，圈闭落实难度随之增大。引起地层速度横向剧烈变化的因素较多，如灰岩或灰质胶结作用、岩浆侵入和盐丘侵入等，而本文研究的是由于砾砂岩不均匀展布引起的构造畸变问题。以西江凹陷北侧的西江26构造带为研究区，从井-震结合出发，通过岩石物理分析、古地貌研究和地震正演模拟等综合研究，得出以下认识：1）砾砂岩具有纵波速度低、密度低、厚度大的特点，本区独特的“拦沙坝”地形对水流携带的泥沙粒径具有分选作用，进而导致大颗粒的砾砂岩在空间上不均匀分布，引起地层速度横向变化剧烈，造成构造畸变；2）通过砾砂岩与砂岩替换的地震正演模拟分析，研究区砾砂岩局部发育造成的深度误差能够达到64 m，构造畸变严重。

为改善测井曲线岩性分层效果，本文对传统主成分分析法进行改进。在传统主成分计算结果的基础上，用熵权法对计算的各主成分再次进行赋权融合，计算其综合主成分，并对不同岩性的计算结果进行统计，评价其分层效果。 以新疆准噶尔盆地西北缘为例，选取电阻率、自然伽马、自然电位、井径测井曲线作为样本数据，首先使用传统主成分分析法进行多源测井信息融合，再用熵权法对得到的各主成分再次进行赋权计算，最后用计算的综合主成分进行岩性分层。 结果表明：较传统主成分分析法，改进的主成分分析法岩性分层边界与实际岩心吻合更好，其计算结果在不同岩性上变化规律强。