受关键构造变革期制约，叠合盆地具有分期差异变形特征。从变形角度分析，塔里木盆地可以追溯出5期主要的构造改造作用，即加里东中期、加里东晚期-海西早期、海西晚期、印支-燕山期和喜马拉雅期，并影响塔里木盆地的发展演化历史。通过对塔北、塔中和库车已知油气聚集区解剖表明:古生代多期改造形成的断裂、褶皱、隆升、剥蚀和岩溶作用，对台盆区巨型海相碳酸盐岩古岩溶油气藏的形成具有重要的控制作用；中、新生代多期改造过程，对前陆褶皱-冲断带大规模油气聚集成藏具有重要的控制作用；这些已知油气聚集区带都是在喜马拉雅晚期最终定型的，总体构成多期改造-晚期定型复合构造油气聚集模式。综合分析了塔里木新区分期差异构造变形特征，在此基础上，依据叠合盆地多期改造-晚期定型构造模式，对塔里木新区进行了区块评价和油气战略选区，认为巴楚隆起、麦盖提斜坡和西昆仑山前褶皱-冲断带是近期油气勘探突破的首选地区，塔东地区、塘古巴斯坳陷和阿瓦提断陷具有良好的油气勘探前景。

海拉尔盆地是叠置于内蒙-大兴安岭古生代碰撞造山带之上的中、新生代盆地，乌尔逊凹陷是海拉尔盆地中部的1个二级构造单元，自早白垩世开始，经历了3次伸展作用、2次挤压作用，盆地中地层厚度和沉降中心的迁移主要受同生断层和与之伴生的断层相关褶皱所控制。在伸展作用时期：当发育1个犁式正断层，在其上盘形成1个箕状断陷，沉降中心位于断层上盘、靠近断层的区域，在伸展量较大的部位形成1个或多个沉降中心；当发育多个控陷正断层，在其上盘形成多个相互独立的箕状断陷，但每一个断陷都有各自的沉降中心，不同方向断层的交汇部位往往就是断陷的沉降中心。随着伸展量的增大，断陷的沉降中心不断向控陷正断层滑动的相反方向迁移，盆地的规模也随之增大。在第一次挤压作用中，早期NS向控陷断层F₁发生反转作用，其上盘靠近断层的部位发生隆升，远离断层的部位作为大型断层传播褶皱背斜前翼也发生旋转式隆升，乌尔逊凹陷成为NS向大型断层传播褶皱背斜的前翼向斜，地层的沉积厚度在靠近断层的部位和远离断层的部位都很薄；向大型断层传播褶皱背斜前翼向斜部位，地层的沉积厚度逐渐增大，盆地的沉降中心向向斜的低洼区域迁移。在第二次挤压作用中，早期NS向控陷断层F₂发生反转作用，在乌尔逊凹陷中部形成1个规模较大的NS向断层传播褶皱背斜或突发构造，背斜或突发构造的顶部被剥蚀，盆地的沉降中心位于中部背斜带前、后翼向斜的低洼区域。

以纯净砂岩为对象，考虑了影响断裂变形的主要因素，包括成岩阶段、孔隙度、温度和围压，系统剖析了不同性质砂岩的断裂变形机制、微构造特征及形成断裂带的内部结构，对研究砂岩内断裂封闭性具有重要的指导意义。研究表明：纯净的砂岩在未固结-半固结成岩阶段发生断裂，变形机制为颗粒边界摩擦滑动，导致颗粒旋转和滚动，即为颗粒流，形成的微构造为解聚带，孔渗性同母岩比没有明显降低，断裂带尽管具有断层核和破碎带二分结构，但渗透率比母岩高，为流体垂向运移的通道；在固结成岩阶段（孔隙度大于15%）发生断裂，变形机制为碎裂作用，颗粒边界摩擦滑动导致颗粒旋转，即为碎裂流，形成的微构造为碎裂带，渗透率同母岩比一般降低1～3个数量级，形成侧向有一定封闭能力、垂向渗透的断裂带；固结阶段（孔隙度小于15%）发生断裂，开始由于破裂作用，形成断层角砾岩，伴随着碎裂流发生，形成碎裂岩，因此早期形成高渗透断裂带，后期断层逐渐封闭。固结成岩的砂岩在抬升过程发生断裂，变形机制为破裂作用，形成无内聚力的角砾岩，为高渗透断裂带。在不同成岩阶段发生变形，形成多类型变形构造的叠加，对于一条晚期形成的断层而言，由于不同深度变形机制及微构造类型不同，导致油气选择性充注，碎裂带和压溶胶结碎裂带阻止油气向高孔隙度砂岩中充注，解聚带会成为油气运移的通道，裂缝有利于油气优先充注。因此，高孔隙性砂岩中孔隙度较低的储集层由于碎裂带不发育常常含油气性最好，而低孔隙性砂岩由于裂缝产生含油气性较好。

根据尚家油田尚9-4圈闭油气空间分布特征、油气成藏时期与断裂活动时期匹配关系,及原油生物标志化合物特征对比结果证实，尚家油田葡萄花油层原油不是尚家油田扶余、杨大城子油层原油通过断裂垂向运移注入的结果。钻井资料分析证实，尚家油田葡萄花油层的砂体虽然厚度小，但分布范围大，尚家油田葡萄花油层的原油是三肇凹陷青山口组源岩生成的油通过断裂沟通的砂体侧向运移至该区而成藏的。控制尚家油田葡萄花油层原油侧向运移聚集成藏的关键因素是断裂与砂体的组合形式:同向断层与砂体组合有利于油气进行长距离侧向运移；反向断层与砂体组合不利于油气的侧向运移，但利于形成断层遮挡圈闭，使油能够聚集起来。流体势场的空间分布同时控制着尚家油田葡萄花油层原油侧向运移及聚集的部位。

松辽盆地深层火山岩已经成为油气勘探的重要目的层位，研究火山岩在地层分析中的作用具有一定意义。盆地东南缘九台营城组出露区的流纹岩是本次的研究对象。可以根据岩石中发育的原生构造将流纹岩划分为流纹构造流纹岩、气孔流纹岩、石泡流纹岩、块状流纹岩4种基本类型，它们具有不同的成因机制，并可以从野外露头、手标本以及岩石薄片对其进行区分。流纹岩作为流动单元的组成要素，其理想序列从下至上依次为气孔流纹岩-石泡流纹岩-流纹构造流纹岩-块状流纹岩-流纹构造流纹岩-石泡流纹岩-气孔流纹岩，但实际中常有缺失。根据流纹岩序列确定的流动单元可以作为火山岩地层研究的基本单位。

勘探实践和研究表明，马朗凹陷二叠系芦草沟组源内油气为页岩油，该原油C₂₉甾烷立体异构化参数w(20S)/w(20S+20R)、w(ββ)/w(αα+ββ)均为0.2~0.4，为典型低熟原油。通过对芦草沟组烃源岩地球化学和有机岩石学特征的综合研究，发现低熟页岩油的生烃母质为原生的富氢无定形体，这些无定形体在沉积早期经历过细菌的改造作用，致使其具有特殊的生烃演化模式，即低熟-成熟阶段早期（R_o为0.55%~0.75%）处于生油高峰，对应埋深为1 800~2 900 m，埋深大于或小于该主峰带，烃源岩生烃能力急剧降低。泥岩生烃模拟实验、热解、抽提等实验数据表明:芦草沟组低熟页岩油正是位于该主生带的源岩所生，处于生烃带的源岩区即为马朗凹陷低熟页岩油富集的有利地区。

俄罗斯地质学家在近20年来以岩石圈板块构造理论和地体分析方法，对中-东西伯利亚和俄罗斯远东地区构造和区域成矿作用的研究取得了一系列重要进展。这些进展集中体现在2个多国合作项目取得的成果和2部最新的科学专著中。作者重点介绍了中-东西伯利亚和俄罗斯远东地区区域构造演化、区域构造和区域成矿单元及一些重要金属矿床的基本特征，并对本区地质演化的某些重要问题（转换陆缘、蒙古-鄂霍茨克造山带等）做了讨论，以此向读者提供一个有关俄罗斯东部地区上述领域基本研究现状的梗概。

胶东焦家式金矿是中国最重要的金矿类型，是受构造控制的热液型金矿，可分为破碎带蚀变岩型、含金石英脉型、破碎带石英网脉带型、硫化物石英脉型、层间滑动构造带型、蚀变砾岩型和盆缘断裂角砾岩型等亚类。金矿成矿时期为早白垩世，成矿物质来源于强烈的壳幔相互作用，常具有绢英岩化、黄铁矿化、硅化、钾化等矿化蚀变，金矿体产出具有尖灭再现、分支复合、侧伏、斜列、叠瓦规律。岩浆热隆、流体活动、伸展拆离是导致胶东大规模金矿形成的三大关键要素;早白垩世壳幔同熔岩浆活动分凝和激活的围岩流体是金矿迁移、富集的载体;岩浆上隆产生的伸展拆离构造为金矿成矿提供了有利空间。据此，提出了焦家式金矿“热隆-伸展”成矿理论。焦家式金矿形成于早白垩世中国东部岩石圈大规模减薄阶段，受伸展构造系统控制。控矿构造沿倾向呈现陡缓相间的倾角变化规律，金矿主要沿断裂倾角变化的平缓部位和陡、缓转折部位富集，构成“阶梯式”分布型式。

桂西北明山金矿是滇黔桂地区代表性的卡林型金矿之一，矿体受平行于区域性断裂右江断裂的北西西向次级断层控制，赋存于二叠系灰岩之上的中三叠统钙质细砂岩、碳钙质泥质粉砂质岩中。地质、岩相学特征和阴极发光、背散射电子影像、电子探针等分析研究表明，明山金矿发育了3个成矿阶段的热液矿物组合，不同热液矿物普遍具有多世代的特点。热液矿物中见有波状消光、带状消光、毕姆纹、压溶劈理、位错滑移等韧性剪切带粒内应变特征，坑道中也见有黄铁矿石英脉发生韧性变形、又被后期石英脉切断的现象，说明矿床经历了多次的脆-韧性变形。不同矿化期（阶段）的黄铁矿中Au和As的含量表明:沉积期黄铁矿Au、As的含量较低；成岩期黄铁矿中Au的含量高但As含量不高；而成矿期3个阶段的热液黄铁矿中都含较高的As和Au；热液黄铁矿核部包裹的交代残余黄铁矿Au、As含量较高，但变化范围较大，可能是变质成因。紧邻矿体的围岩中成岩黄铁矿从中心向外Au和As的含量逐渐降低，说明其中的As和Au在后来的构造和（或）热液事件中发生了活化迁移，越靠近颗粒边缘元素的活化迁移越强，这表明成矿物质来自于围岩。根据这些事实，推断明山矿区可能在成岩期发生了金的预富集，变形变质早期富含有机质的变质流体活动又使As发生了富集，主变质期流体的广泛渗透交代、活化出先存含金富砷黄铁矿中的Au和As，形成成矿流体。当成矿流体遇到富含活性铁的炭钙质泥质粉砂岩时，形成黄铁矿的同时发生Au的沉淀。

河南省祁雨沟金矿床位于华北地块南部熊耳地体东北缘，是我国典型的角砾岩型金矿。该矿床临界-超临界流体包裹体的发现对研究成矿流体演化及成矿机制有重要意义。包裹体岩相学、显微测温以及激光拉曼显微探针（LRM）研究显示，祁雨沟J4角砾岩筒中发育临界状态均一的包裹体富含CO₂，这些包裹体出现在第Ⅰ、Ⅱ成矿阶段，并且在金品位最高的400-460中段出现最为集中，对成矿有明显的指示作用。临界-超临界流体来自富含挥发分的高氧化状态岩浆的出溶作用。流体演化先后经历了高氧化状态的岩浆-流体体系→临界-超临界流体体系→H₂O-NaCl和CO₂-H₂O流体体系→低盐度的H₂O-NaCl流体体系→H₂O流体体系。临界―超临界流体体系在383.7~387.2 ℃发生了沸腾作用，沸腾作用可能是祁雨沟金矿J4岩筒中成矿物质沉淀的重要原因之一。

从深部矿地球化学勘查实际需求出发，根据近年来20余个矿床研究结果，总结提出了热液成因有色金属矿床矿致异常规律--多维异常体系。多维异常体系是指产出在特定成矿地质时期地质体中，空间有序共存、形成机理各异、成矿指向递进的多属性地球化学异常体系，将在斑岩型、矽卡岩型、热液型以及沉积改造型等与热液作用有关的有色金属矿产深部矿预测和评价中发挥重要作用。以安徽马头斑岩型钼铜矿为例，对该矿床多维异常体系进行了探讨。结果表明: 在该矿床中，存在着以Na₂O为代表的负异常体系、以S为代表的矿化剂元素异常体系、矿化剂元素S与Fe和成矿元素间协同平衡体系、成矿及其伴生元素异常体系等，这些异常体系对成矿的指示作用是递进的，从而证实了多维异常体系的存在。对应用多维异常体系思路预测和评价深部矿进行了说明。

柳洞岩体位于延边地区和龙市南部，大地构造位置上处于古洞河断裂西南侧，龙岗地块北缘，其岩性为二长花岗岩。为确定其侵位时代和大地构造环境，对柳洞岩体进行了系统的岩相学和年代学研究。N-6和N-7样品LA-ICP-MS锆石U-Pb测年结果显示，其加权平均年龄分别为（118.63±0.69）Ma和（118.58±0.87）Ma。岩体具有高硅（w（SiO₂）=70.30%~76.30%）、富碱（w（Na₂O＋K₂O）=7.82%~8.52%）、富铝(w（Al₂O₃）=12.30%~15.50%)和低钛(w（TiO₂）=0.16%~0.29%)的特点，属于高钾钙碱性系列。A/CNK值为1.03~1.11，为弱过铝质岩石。分异指数（DI）为87.99~94.89，固结指数（SI）为2.39~5.31，反映了该岩体经历了高程度分异演化作用。δEu为0.63~0.92，具有中等铕负异常，LREE/HREE和(La/Yb)_N值分别为3.46~8.09和10.59~33.94，显示轻稀土元素相对富集、重稀土元素亏损的特点。柳洞岩体明显富集Cs、Rb、Ba、K等大离子亲石元素（LILE），同时亏损Nb、Ta、Ti等高场强元素（HFSE）以及P元素。综合岩相学、年代学、岩石地球化学特征及区域地质资料，柳洞岩体具有高分异的高钾钙碱性I型花岗岩的特点，形成于后造山向伸展转换的体制环境下。

运用阴极发光技术，对湖南白马山龙潭超单元2个样品和瓦屋塘花岗岩1个样品的锆石进行了内部结构分析，在此基础上利用锆石SHRIMP U-Pb定年方法进行了同位素年代学测定。其中，白马山龙潭超单元2个黑云母二长花岗岩样品分别给出了(215.9±1.9) Ma和(212.2±2.1) Ma的主体谐和年龄。同时还测得了一组较年轻的谐和年龄((201.0±2.8) Ma)和一组较老的锆石核部年龄(230.3~227.0 Ma)，表明研究区印支晚期存在多期花岗质岩浆的侵入活动。瓦屋塘岩体黑云母二长花岗岩1个样品给出了(217.7±1.8) Ma的谐和年龄。这2个岩体的形成进一步佐证了华南大陆印支晚期岩浆活动于210~225 Ma，达到岩浆活动的峰期。地球化学测试结果显示，白马山和瓦屋塘岩体均为弱过铝-强过铝质花岗岩，具壳源型花岗岩的特征，形成于后碰撞期或碰撞晚期的构造环境，源于早元古代变质杂砂岩的部分熔融。结合区域大地构造背景认为，这2个岩体形成于秦岭-大别和松马2条印支期缝合带碰撞结束后的印支晚期伸展构造背景下，为热-应力松弛阶段，板内挤压加厚的地壳减压熔融作用的产物。

大兴安岭位于中亚造山带的东段，自北向南划分为额尔古纳地块、兴安地块和松嫩地块。倭勒根群主体分布于额尔古纳地块，前人将其归属为新元古代-早寒武世。对新林地区倭勒根群大网子组的上部变火山岩段和下部变沉积岩段进行了锆石LA-ICP-MS U-Pb定年。测试结果显示：上部变火山岩的形成年龄为（430.7±4.1）Ma，属早志留世；下部变沉积岩中碎屑锆石的最小峰值年龄为（480.1±2.9） Ma，指示其沉积时间不早于早奥陶世。综合文献资料确定：新林地区倭勒根群浅变质岩系是一套时间跨距从寒武纪到早志留世的岩石地层组合，而非新元古代-早寒武世；新林蛇绿岩的构造侵位时间不早于早奥陶世；新林地区的大网子组、兴隆沟地区的早奥陶世沉积与多宝山-伊尔施早奥陶世火山弧构成了大兴安岭北部地区的早奥陶世弧-盆体系。

吉南张三沟岩组和金银别岩组发育一套高镁安山岩类，SHRIMP锆石U-Pb定年为（2 493±12）Ma，形成于新太古代。高镁安山岩类属于钙碱性系列，w(SiO₂)为 53.93%～57.90%，富MgO(w(MgO)为6.54%～8.82%），高Mg^#值(0.68～0.71, 平均0.69)，高铬(w(Cr)为(270.66～1 117.30)×10^－6，平均443.62×10^－6），高镍(w(Ni) 为(141.74～542.98)×10^－6，平均250.50×10^－6），这种高MgO、Cr、Ni的特征表明其成因与地幔部分熔融有关。另一方面，该岩石富集大离子亲石元素（如Sr、Cs、K、Pb、Rb和Ba），亏损高场强元素（如Nb、Ta、Ti、P），富集LREE（w(Ce)为(38.34～59.34)×10^－6），亏损HREE（w(Yb)为(1.38～1.57)×10^－6），显示弧火山岩的特点。上述地球化学特征表明,岩石可能是消减板片脱水流体或者消减板片部分熔融的熔体与地幔橄榄岩相互作用的结果，揭示它们形成于消减带的构造环境,表明新太古代已经存在现代类型的板块构造。

大兴安岭以北地区古老基底佳疙瘩组近年来倍受关注，前人对其形成时构造环境的不同观点制约了对该区基底性质及地质演化过程的正确认识。为查明出露于内蒙古额尔古纳八大关牧场附近的“佳疙瘩组”的岩石组合、变质变形组构、岩石地球化学特征及大地构造背景，进行了系统的野外和室内研究。结果表明：该区“佳疙瘩组”并非传统意义上的前寒武纪变质岩系，而是一套经历了构造变质变形作用的燕山期侵入体；岩石组合为黑云二长变晶糜棱岩、花岗闪长质变晶糜棱岩、糜棱岩化黑云角闪斜长片麻岩；岩石高钾、低钛、富铝，属高钾钙碱性岩系，稀土元素总量偏高，轻重稀土分馏明显且轻稀土富集，具有一定程度的负铕异常，富集地幔不相容元素且亏损高场强元素，其岩浆遭受了地壳物质的混染；形成于晚三叠-晚侏罗世蒙古-鄂霍茨克造山带同碰撞-后碰撞构造演化过程中挤压-伸展构造转换机制下；早白垩世德尔布干断裂带强烈活动使其遭受了低角闪岩相变质作用并发生了构造变质变形。

珠江组是珠江口盆地东部地区的主要产层， LH-3井23.8~18.5 Ma的下珠江组的取心段，包括浅海陆源碎屑岩,碳酸盐以及碎屑岩-碳酸盐混积岩，呈现一套硬石膏-褐铁矿-高岭石-白云石的矿物序列，且这套矿物序列在该井附近的同时代地层中也有发育，但完整程度有别。通过对这些矿物物质来源、形成原因以及形成时间的探讨，认为它们形成于沉积时期或者同生成岩阶段或准同生沉积期，均反映了氧化甚至暴露的沉积环境。同时也能提供气候的湿度方面信息，硬石膏以及白云石的发育反映气候干旱，而褐铁矿以及高岭石发育段反映了气候较潮湿。综合孢粉、同位素资料分析认为，取心段在珠江组下段沉积期的气候经历了炎热干旱-温暖潮湿-炎热干旱的变化过程。

中国黄土-古土壤序列记录了距今约2.6 Ma以来的环境变迁。孢粉作为恢复植被演替的敏感指标，被广泛用于古植被重建，但是针对高原中部地区长时间尺度植被演替历史的孢粉学研究还较缺乏。通过对黄土高原洛川剖面S5以来的黄土-古土壤序列开展较高分辨率的孢粉学工作，揭示出该区约0.6 Ma以来的植被演化历史。孢粉谱分析表明，洛川地区0.6 Ma以来以温带草原植被为主，不支持塬区历史时期存在大范围落叶阔叶林的观点。现代黄土高原缺少森林植被主要是由自然原因引起，因此塬区的现代生态恢复应以退耕还草为主。

汶川大地震中XI级烈度区内水井岩滑坡现场等地爆炸声、特大型滑坡现场巨大环形坑和远距离抛射碎石等记录和现象，需给出科学解释。在地震发生后多次现场地质调查和走访、样品采集和多项分析测试及其结果比较等基础上，对主中央断裂F₂控制的下盘陈家坝水井岩大型滑坡体上环形坑周边不同距离范围内散落烧焦残留的硅酸盐和碳酸岩等采样后，开展了物质成分和微观结构分析。结果发现：与原生溶蚀灰岩、薄层煤岩结构和有机质成分不同，这些抛散在滑体表面的样品中富含经强烈高温作用的块石，一些成分以锰碳酸盐岩等为主的暗棕色样品中稠环芳烃是其经历过强烈热作用过程而使有机质发生环化芳构化反应的结果，即样品经过了强烈热降解作用，显示其形成时出现强烈热作用过程和高温裂解现象。结合本区地质构造特征和煤层气分布情况、地震后实施的汶川地震带深钻在穿越主中央断裂带F₂深度处监测到余震过程中甲烷含量异常增高、东河口地震遗址公园发现温泉及天然气溢出等资料和研究结果，讨论了地震诱发的富含甲烷的天然气爆炸，其加剧或伴生着地震次生地质灾害。由此推测：与碳质岩或煤系共存的喀斯特溶洞中封闭煤层气在地震过程中突溢和爆炸燃烧，叠加或放大了地震作用，结果在滑坡堆积体表面残留了多处环形爆炸坑，引发了一些岩块大规模长距离水平抛撒等。研究结果对监测和认识发震断层带在地震过程中天然气爆炸诱发和加剧滑坡灾害有重要意义。

为了揭示叠瓦状逆断层在地质过程中的变形和应力变化规律，为地震预报和地质灾害防治提供参考，以龙门山断裂带为研究背景，采用大型物理模拟试验，再现了叠瓦状逆断层的演化过程。通过对模型内部位移和应变的实时监测，得出了叠瓦状逆断层的变形和应力分布规律： 1）除下伏断层的下盘局部斜向下外，整个构造区的变形以沿断层带斜向上为主；断层带同侧，变形量深部大于浅表层；水平向变形随与挤压端距离的增大而逐渐减小，并伴有瞬间的跳跃性增大。2）研究区除在断层上盘的浅层出现局部的拉应力外，其余都处在压应力状态，深部应力及其释放量都大于浅层；应力不是线性的增大或减小，而是随挤压端位移的增大沿某个趋势上下震荡。地应力在下伏断层带附近更容易发生聚积和释放，在变化时间上深部先于浅层。浅层地应力呈现出先增大后减小再增大再减小的规律；深部地应力的释放在上覆断层两侧出现了跳跃性的减小，而下伏断层的两侧先出现瞬时的增大，然后才逐渐减小。3）浅层变形量和应力变化具有相同的规律和同步性，但均滞后于深部应力的变化。

对于浅层岩土热物性参数测试中常用的实验室和现场热响应试验方法，结合上海某工程的实际情况，提出一种基于室内试验的岩土综合热物性参数确定方法。首先，根据室内、外试验测试结果的差异，选取地层厚度、含水率、密度及渗透系数作为影响二者热物性参数测试差异的主要因素，使用层次分析法确定各影响因素的权值，并按权值大小修正室内热物性参数测试结果。然后，分别模拟室外现场热响应试验和修正后的室内热物性参数以及实际地层的传热过程，得出三者在热量传导能力之间的差距分别为1.2%、1.1%及2.3%。最后，提出埋管深度和导热系数的乘积可代表岩土层的换热能力，且计算出修正后的室内热物性参数对应的均一导热系数与现场热响应试验测出的综合导热系数分别为1.832 W/(m·℃)和1.778 W/(m·℃)。

为了预警泥石流的发生，需要判断泥石流的易发程度。在地质和降雨条件都大致相同的条件下，因地形条件的不同，导致一个区域的沟谷暴发泥石流的频率有着明显不同，显然地形条件是控制泥石流发育的关键因素之一。以研究岷江流域上游典型沟谷为例，通过分析地形条件对泥石流发育的影响，选用岷江流域上游典型沟谷的形成区流域面积A₀、形状系数F₀以及沟床纵比降J₀3个重要参数进行研究，比较三者相互之间的关系特征而得到一个综合的地形因子G。对比研究岷江流域典型区域以及甘肃舟曲、台湾陈有兰溪地区沟谷泥石流的暴发频率和G值，比较验证后得出：在地质和降雨条件都相近的情况下，沟谷G值越大，则越利于暴发泥石流。因此，可运用地形因子G划分某区域内沟谷泥石流的易发等级。对于岷江流域典型区域的沟谷:G≥0.21极容易暴发泥石流；0.14＜G＜0.21较容易暴发泥石流；G≤0.14不容易暴发泥石流。由于地质条件和降雨情况的差异，不同地区泥石流易发等级所对应的G值也将不同。

坡体地下水位上升是诱发滑坡的重要因素，实时排出地下水是防治边坡地质灾害的有效手段。虹吸排水具有免动力和流动过程由液位变化自动控制的物理特性，可满足实时排出坡体地下水的需要,但虹吸管中空气积累会导致虹吸过程中断，制约了边坡虹吸排水技术的推广应用。溶解于水的空气因虹吸管内压力降低而释出是形成气泡的物理基础。实验结果表明，虹吸进水口水面以上垂直高度3.5 m以上就会出现大量气泡，经过虹吸顶点后，气泡发生强烈的兼并形成大气泡。当虹吸管的进出水口的水头差较大时，气泡间的水弹容易推动气泡从出水口排出。当虹吸管直径大于5 mm时，缓慢的虹吸流动，会发生管内气泡的积累，最终破坏虹吸过程；虹吸管的直径小于4 mm时，可以形成基本稳定的弹状流。因此，为保持边坡虹吸过程长期有效，经常性降雨并且坡体地下水丰富的地区可选用直径为5 mm的虹吸管，非经常性降雨的地区应选择小于等于4 mm的虹吸管。

岩体隧洞结构面的数量、产状和发育情况是评价隧洞透水性和稳定性的重要指标。采用三维激光测量技术可以快速获取隧洞周围岩体激光点云数据和结构面的几何信息。提出了基于柱面投影和Delaunay生长算法的激光点云的三角网重构技术，利用构建的三角网平面方程的法向向量计算出单个三角网平面的产状，并应用FKM聚类算法进行隧洞岩体结构面产状的模糊群聚分类。该方法可以快速得到不同组的优势产状，且分类结果可用不同颜色进行空间显示。最后运用自主研发的FSS软件对某隧洞的岩体结构面优势产状进行了研究，研究结果表明：1）基于柱面投影和Delaunay生长法的点云构网方法特别适合于隧洞工程，构网速度快、效率高，重构得到的三角网表面与被采样的岩体表面拓扑差别最小；2）FKM模糊群聚方法对隧洞岩体结构面的群聚分类结果可靠、合理，具有较强的通用性和推广性。

考虑初始面非水平条件，建立河流边界控制下的半无限含水层渗流模型，提出非水平初始面及其相关参数（a、t_N）的简易计算方法，并探讨模型的适用条件。分析表明,该法适用于观测数据较少、地下水水位变幅相对于潜水含水层厚度较小、且观测孔距河岸较近条件下河流附近潜水含水层渗流计算。结合实例，采用查表法和配线法求解模型。计算结果表明:参数a和t_N的计算值不同，水位计算误差在0.02 m以内，较原公式精度有明显提高。新模型为初始面非水平条件下的潜水渗流计算提供一种简易方法。

为了解决一般概念性水文模型参数率定结果不稳定的问题，以新安江模型为例，提出了新安江模型日模参数的线性化率定方法。首先通过理想模型将该方法与SCE-UA方法及单纯形方法进行对比研究。率定结果中3种算法所获得的平均目标函数值分别为0.02、0.10、8.39 m³/s，平均循环次数分别为8、637、327，而且由线性化率定方法所获得的各参数值方差也要比其他2种方法小得多；说明线性化率定方法能够找到参数真值，计算精度和效率更高，率定结果更稳定。然后采用建阳和长滩河2个流域的实测资料对该方法进行应用检验，结果表明，同样可以较快地率定出稳定的模型参数优值。建阳流域的10组率定结果的目标函数值皆为100.35 m³/s，循环次数也皆在8次以内，而且2个流域检验期的径流深相对误差皆在9.68%以内，确定性系数皆在0.819以上。因此，线性化参数率定方法确实能够解决非线性模型参数率定结果不稳定的问题，不会产生不相关的局部参数优值，并且不受参数初值影响，计算精度高，循环次数少，是一种可行有效的全局优值参数优选方法。

基于对苏北盆地盐城组下段砂岩储层概化建立二维径向剖面模型，运用TOUGH2/ECO2N程序模拟深部咸水层中CO₂迁移分布过程。采用定性(Morris法)和定量(Sobol和EFAST法)全局敏感性分析方法，以储层中注入井处的压力、气相CO₂总量及CO₂气相羽扩散距离作为模型响应变量，对储层的水平渗透率、孔隙度、残余液体饱和度、孔隙分布指数、压缩系数、进气压力的倒数和盐度7个参数进行全局敏感性分析，讨论了咸水层的水文地质参数、盐度及其他模型参数对CO₂封存运移泄漏过程的影响。Morris和Sobol法的敏感性分析结果都表明，对于不同的响应变量，参数的敏感性排序不同：以注入井处的压力为响应变量时，孔隙度的敏感性最高；以气相CO₂总量和CO₂羽扩散距离为响应变量时，水平渗透率的敏感性最高。EFAST 1阶及总敏感度分析结果与Sobol分析结果基本一致，但EFAST法相对Sobol法计算更高效稳健，需要的样本数较少。

为剖析长春市城区近地表灰尘粒度特征，分别沿南北和东西轴线采集了34件城市近地表灰尘样品，采用激光粒度仪对样品进行了粒度测试分析。结果表明：长春市近地表灰尘颗粒物平均中值粒径和算术平均粒径分别为21.58 μm和24.24 μm，分选极差；以粗粉粒（10.00～80.00 μm）为主，平均约占71.28%，黏粒组（<5.00 μm）和细粉粒组（5.00～10.00 μm）分别约占14.75%和13.05%。频率曲线呈正偏双峰型分布，峰态中等偏窄，与现代尘暴和城市街道灰尘分布特征相一致，反映出其起源的多元性和相对稳定性，表明近地表灰尘沉积仍是风积作用的继续。近地表灰尘颗粒物粒径均小于100.00 μm，极易在外动力条件下再次扬起并悬浮搬运，PM₁₀和PM_2.5所占比例分别为27.76%和7.32%，其生态环境效应不应被忽视。粒径分布无显著空间变化，但城市中心区域粒径变化范围小，这可能说明城市边缘区域较中心区域近地表灰尘的起源更具多源性和复杂性。

导数计算是位场（重磁）数据处理中必不可少的技术手段，现今大多采用Fourier变换来进行。Hartley变换是在Fourier变换基础上定义的一种实数域运算，比Fourier变换更加对称，所需的运算量更少。笔者推导出基于Hartley变换的重磁异常导数计算公式，计算结果与理论值之间误差小于5%，通过理论模型证明Hartley变换可替代Fourier变换进行位场异常的导数计算，且受噪音干扰较小。将Hartley变换用于位场边界识别滤波器的计算，获得了清晰的断裂分布。

作为一种非线性信号处理方法，基于数学形态学的广义形态滤波已经展现出其在大地电磁时间域信号去噪中的作用；然而，广义形态滤波在滤除大地电磁时间域信号中噪声波形的同时，也滤除了时间域信号中包含有用信息的缓变化。针对这一问题，提出一种基于数学形态学top-hat变换的大地电磁时间域噪声压制方案，利用top-hat变换对波峰和波谷的检测能力，采用直线型结构元素，对大地电磁时间域信号进行去噪。用该方法对庐枞矿集区大地电磁实测数据进行处理后，数据的标准差与曲线相似性参数都优于处理前数据，表明所提方法能够去除噪声波形并保留时间域信号的缓变化，恢复受噪声污染的大地电磁时间域信号，提高大地电磁视电阻率曲线的质量。

电磁脉冲干扰是大地电磁测深系统(MT)信号的主要噪声之一，严重影响后续视电阻率和阻抗的计算及目标信息的提取。针对脉冲类噪声在时间域中的变化特征，利用经验模态分解（EMD）对脉冲类电磁噪声进行压制处理。首先，对大地电磁信号经EMD分解后得到N个本征模态函数（IMF）；然后，对每一阶的IMF选择一个合适的阀值，对于该IMF中超出该阀值的部分进行截断；最后，进行EMD重构。实测数据测试表明:改正后信号能量损失小, 与改正前信号相关性高, 可有效地抑制脉冲类噪声干扰。

为提高应用地球物理方法划分含水层的准确性，提出将音频大地电磁法与核磁共振法结合运用的综合方法。运用该方法在内蒙古巴彦宝力格盆地某区开展野外试验，并将试验结果与该区域供水水文地质详查报告中的水文地质剖面图进行了比对。结果表明：①试验区100 m深度范围内，该方法所揭示的含水层深度、厚度分布与水文地质剖面图基本一致；②据该方法，介质岩性为泥岩、粉质黏土、粉土、气孔状玄武岩和砂砾时，其衰减时间分别为≤30、30～60、60～120、120～260和260～600 ms，据此得到的介质岩性分布与水文地质剖面图高度吻合；③该方法得到的含水层含水量变化与水文地质剖面图的涌水量变化规律一致。因此，运用该方法划分含水层具有很强的可行性，在生产实践中具有推广价值。

描述地层吸收作用的品质因子Q作为PP波和PS波联合反演中的一个重要物理参数，对地下岩石物性参数及油气预测起着重要的作用。以改进的Kolsky模型波场延拓物理机制为理论基础，结合Zhang和Ulrych提出的计算层旅行时方法，提出了基于改进的Kolsky模型波场延拓公式的纵波Q值、横波Q值估计方法。该方法是通过不同记录道间振幅谱比对数与频率的线性回归估计出一系列的Q值，然后通过筛选、平均处理得到各层位的Q值。模型试验中，估计出的P波、PS波Q值与理论Q值误差均小于2%，这表明了该方法估计Q值的正确性和估计结果的准确性。将本文方法应用于实际地震资料中，获得了合理的P波Q值估计结果。

为适应复杂构造和岩性油气藏勘探开发对地震处理精度的需求，一种源于反演思想的最小二乘偏移算法应运而生。基于最小二乘偏移基本理论，推导了互为共轭的正传播和反传播算子，实现了基于裂步DSR的最小二乘偏移算法。在算法优化的基础上，将算法分别应用于水平层状和Marmousi模型进行偏移试算，结果证实了LSM不仅适用于复杂地质构造成像，且经过多次迭代后的成像质量在局部区域要优于常规偏移方法，具体表现为：1）成像分辨率有一定提高；2）中深层能量得到有效补偿。

交错网格有限差分算法以其高效、精确、实用等优点在地震波数值模拟中得到广泛应用。目前交错网格有限差分的精度已达到时间4阶、空间2N阶；然而在求空间三次导数时，差分格式实际上并未达到所谓的2N阶精度，而是采用了低阶的差分格式及差分系数,这样有利于提高大尺度空间正演时的计算效率；但从计算精度的角度考虑，有必要推导出准确的满足2N阶精度的交错网格有限差分格式及差分系数，以得到更高精度的正演结果。笔者利用Taylor公式展开首次推导出了可导函数任意次导数的任意偶数阶精度的差分近似式及相应的差分系数，从而完善了常规高精度交错网格有限差分算法。采用新推导的交错网格有限差分格式得到的正演波形与解析解进行了对比，证明了新推导的差分格式的正确性，并与常规差分格式的正演波形进行了比较，结果显示,新推导出的交错网格有限差分格式模拟结果稳定性好，精度更高。

基于在南黄海中部海域获得的大量海底沉积物样品及其测试数据，分析讨论了该区域海底浅表层沉积物声阻抗特性及其与沉积物物理力学性质参数的相关关系。研究表明:研究区浅表层沉积物声阻抗呈现出分区域分布的特征，可分为西南部声阻抗高值区、东北部声阻抗低值区以及北西-东南向声阻抗梯度带3个区域。通过回归分析，建立了声阻抗与沉积物物理力学参数的经验回归方程。结果表明:声阻抗与密度、含水率、孔隙比、孔隙度、液限、塑限、塑性指数、压缩系数等参数的相关性较好，判定系数R²一般大于0.8，而与砂粒含量、黏粒含量、中值粒径、抗剪强度等参数的相关性相对较差，判定系数R²一般小于0.7。将声阻抗与物理力学性质的相关性和声速与物理力学性质的相关性进行了对比，结果表明,声阻抗与上述参数的判定系数R²均大于声速与上述参数的判定系数，从而表明声阻抗是一个能够更好地反映声学特性与物理力学性质关系的沉积物声学特性参数。

地球化学数据满足多元正态分布时，马氏距离是一种有效识别多元地球化学异常的综合指标。然而，由于地质系统的复杂性、成矿作用的多期多阶段性以及控矿因素的多重性常常导致多元地球化异常临界面是非线性的和模糊的，用马氏距离定义的平滑超椭球面不能准确表示这种复杂曲面。核函数能够将地球化学样品集非线性变换至特征空间，背景样品的映像集合在特征空间中构成一种流型，异常样品的映像则零散分布于流型的边缘及外围。计算和比较样品映像到样品映像总体的核马氏距离，可以识别异常样品。把该方法应用于白山地区多元地球化学异常识别，用核马氏距离、马氏距离和主成分得分识别金-银、金-银-砷-铋-汞、金-银-铜-铅-锌-锑-钴、金-银-铜-铅-锌-砷-锑-铋-汞-钴4种组合模式的多元地球化学异常。研究结果表明：复合核函数马氏距离的多元地球化学异常识别效果优于其他方法。