为制约胶—辽—吉造山带东部的构造演化,笔者利用岩石学、岩石化学、岩石地球化学、锆石U-Pb定年对大兴铁矿区变辉长岩-碳酸岩杂岩的岩石成因、成岩构造背景展开研究。结果显示,大兴铁矿区变辉长岩-碳酸岩杂岩岩石类型有变辉长岩、碳酸岩、磁铁矿体,以变辉长岩为主。岩石化学研究表明,变辉长岩w(SiO2)在44.23%~48.80%之间,w(Na2O)在0.94%~2.86%之间,w(K2O)在0.51%~1.90%之间,w(TiO2)在0.42%~0.93%之间,w(CaO)在8.73%~14.78%之间,Na2O/K2O在1.12~2.27之间,MgO/(FeO+MgO)的比值介于0.54~0.60之间,(Mg2++Ni2+)/(Fe2++Fe3++Mn2+)为1.44~2.02,Mg/(Mg+Fe2+)为0.60~0.68,分异指数(DI)介于11.76~31.79,岩石呈现偏碱性的富铁、钠,低钾、钛的基性-超基性岩浆特征,分异作用较弱。岩石地球化学研究表明,富集Rb、Ba等大离子亲石元素[w(Rb)(4.80×10-6~74.82×10-6),w(Ba)(83.09×10-6~430.10×10-6)],高场强元素Hf、Th、Ta等相对较为富集[w(Hf)(1.41×10-6~6.20×10-6)、w(Th)(0.51×10-6~28.91×10-6)、w(Ta)(0.47×10-6~9.91×10-6)],ΣREE=(29.56×10-6~812.59×10-6),Nb元素明显亏损[w(Nb)(2.94×10-6~36.01×10-6)];(Na2O+K2O)/TiO2比值为0.10~5.54,Zr/Y比值为1.93~5.67,La/Nb比值为0.54~1.73,La/Ta比值为5.53~11.13,Nb/U比值为1.51~14.23,地球化学特征类似于大陆拉斑玄武岩,同时具有板内碱性玄武岩性质。碳酸岩与变辉长岩互层出现,CaO/(CaO+MgO+Fe2O3+FeO+MnO)均值为0.98,w(MgO)均值为0.62,w(FeO+Fe2O3+MnO)均值为0.41,为钙质偏镁质碳酸岩,明显富集Sr元素[w(Sr)(1727×10-6~1794×10-6)]。杂岩体岩浆可能来自软流圈富集地幔的部分熔融,形成于大陆板内深大断裂带拉张的构造背景,并在上升过程中与地壳物质发生一定程度的同化混染作用。变辉长岩的锆石绝大多数具有核边结构,其核部色泽大多呈黑色,难以观察其内部结构,少数核部可见较宽的振荡环带,Th/U比值为0.23~4.19,具基性岩浆成因锆石特点,207Pb/206Pb加权平均年龄为(2 098±11)Ma(MSWD=1.2,n=18),代表了辉长岩冷凝结晶年龄;其边部色泽相对较浅且均一,无环带,Th/U比值为0.03~3.22,为变质成因锆石特点,207Pb/206Pb加权平均年龄为(1 892±23)Ma(MSWD=2.2,n=14),代表了辉长岩变质年龄。结合区域地质资料,认为胶—辽—吉造山带东部在古元古代中期处于伸展构造环境,大兴铁矿区变辉长岩-碳酸岩杂岩体的形成可能与松江—祟善断裂带拉张作用有关。

为查明格尔木野牛沟地区早侏罗世花岗闪长岩的岩石成因、成岩构造背景及其与晚三叠世花岗岩的成因联系，笔者利用岩石地球化学、锆石U-Pb定年及Lu-Hf同位素等方法对上述问题展开研究。结果显示，野牛沟花岗闪长岩的锆石具有典型的岩浆锆石震荡环带与Th/U比值(0.25～1.28，>0.10)，其加权平均年龄与εHf(t)值分别为(198.4±1.6)Ma和4.99～7.50。该岩石具有C型埃达克岩的特征，包括高Sr[(400.13×10-6)～(420.00×10-6)]和低Mg[w(MgO)=0.95%～1.19%]、Y[(6.93×10-6)～(7.87×10-6)]、Yb[(0.65×10-6)～(0.77×10-6)]与Na2O/K2O比值(1.12～1.34，<2)，相对亏损重稀土元素和高场强元素。结合区域构造演化可知，野牛沟花岗闪长岩起源于拆沉至深部的新元古代下地壳角闪岩的部分熔融(TDM2=919～759 Ma)，是印支晚期岩浆作用的延续，同形成于古特提斯洋闭合-造山后下地壳拆沉引起的强烈伸展背景。

通过野外实地矿区地质填图, 对坦桑尼亚梅拉尼坦桑石矿床的地质背景及矿区矿床地质特征进 行详细描述, 尤其对矿体及矿物宝石学特征进行了剖析和综述, 探讨了宝石成因模式｡ 认为坦桑石形 成于约 5 亿年前的泛非运动, 仅产于新元古代莫桑比克变质带的蚀变石墨片麻岩中, 属于接触交代成 因的矽卡岩矿床, 主要受地层岩性和构造变形两个因素控制｡ 

为探讨大兴安岭地区早白垩世大规模岩浆活动形成的地球动力学机制,笔者选取大兴安岭额尔古纳地块北段霍洛台地区辉绿岩为研究对象,通过对霍洛台地区辉绿岩进行岩石地球化学特征及锆石U-Pb定年的研究,查明其形成时代、岩石成因和构造背景。LA-ICP-MS锆石U-Pb定年分析结果表明霍洛台地区辉绿岩的加权平均年龄为(135.1±3.6)Ma,代表辉绿岩的结晶年龄为早白垩世。全岩地球化学数据显示,霍洛台辉绿岩具有低w(SiO2)(48.84%~52.11%),高w(MgO)(5.13%~6.85%)和w(Fe2O3)(7.45%~8.60%)的特征;其Eu异常不明显或具有弱的负异常特征(δEu=0.83~1.06),富集大离子亲石元素(如Ba、Sr和K),亏损高场强元素(如Zr、Ta、Nb和Th)。霍洛台地区辉绿岩受到分离结晶、地壳混染和堆晶作用的影响有限。Nb/Yb-Th/Yb图解显示霍洛台地区辉绿岩落在俯冲改造的岩石圈地幔起源的原始镁铁质熔体区域,Th/Nb-Ba/Th和Th/Yb-Ba/La图解显示霍洛台地区辉绿岩的岩浆源区被板片流体改造,La/Nb-La/Ba图解显示霍洛台地区辉绿岩的岩浆源区为岩石圈地幔源区。上述地球化学特征表明霍洛台地区辉绿岩起源于俯冲板片流体交代的岩石圈地幔源区。结合前人研究成果,认为大兴安岭额尔古纳地块北段霍洛台地区辉绿岩的形成与古太平洋板块的回卷过程密切相关。

为了探讨小兴安岭南部晚三叠—早侏罗世岩浆活动及构造演化, 查明其岩石成因､ 形成年代及 构造背景, 笔者对小兴安岭南部晚三叠—早侏罗世二长花岗岩和正长花岗岩的岩石学､ 地球化学及同 位素年代学等进行研究｡ 结果表明, 二长花岗岩和正长花岗岩锆石具明显岩浆震荡生长环带, 为岩浆 锆石, LA⁃⁃MC⁃⁃ICP MS 锆石 U⁃⁃Pb 测年分别为 (202. 5 ± 1. 9) Ma､ (191. 5 ± 1. 4) Ma, 时代为晚三 叠—早侏罗世｡ 岩石地球化学特征显示其具有高硅､ 富钾､ 富碱､ 低钠的特征, 为铝质高钾钙碱性系 列的 I 型花岗岩; 富集 Rb､ K､ Th､ Hf 等元素, 亏损 Ba､ Sr､ Ti､ Nb､ P 等元素; 轻稀土元素较重稀 土富集, δEu = 0. 37 ~ 0. 58, 铕具明显负异常｡ 结合区域对比及综合研究, 初步认为小兴安岭南部花 岗岩形成于古太平洋板块向欧亚大陆下俯冲形成的活动大陆边缘环境｡

火山喷发往往是由地壳内部岩浆活动引起的，通过监测火山区地表形变可以有效反演出地下岩浆的状态。为监测火山区地表形变，笔者选取日本樱岛火山为研究区域，采用SBAS-InSAR技术对2019—2021年间共计75景Sentinel-1A影像进行处理。结果表明，樱岛火山处于比较活跃的阶段，监测期间樱岛火山总体处于沉降状态，平均形变速率为-10.05 mm/a。最大沉降区域为火山中心地带，累积形变量为-62.72 mm，并且在时间上具有明显的季节变化特征；抬升主要发生在火山外围区域，其中最大抬升发生于樱岛东南侧，监测期间累积抬升108.71 mm。

 松辽盆地是中国陆相非常规油气勘探开发的主要盆地之一, 其中上白垩统青山口组一段及二段下部是页岩油的重点攻关层系。针对长岭凹陷该层段沉积相划分不明确, 展布不清晰等问题笔者开展研究, 为研究区页岩油勘探和选区提供地质依据。本文基于松辽盆地长岭凹陷青山口组一段及二段下部钻井岩心、测井及地球化学资料, 结合前人研究成果, 从岩相、沉积构造、测井等方面对研究区目的层段的沉积相进行细致地研究。将研究区目的层段划分为湖泊和三角洲2 种沉积相, 三角洲前缘、前三角洲、半深湖及深湖4 种沉积亚相。前三角洲及半深湖亚相为页岩油勘探开发的优势沉积相。水进体系域主要发育三角洲前缘及前三角洲亚相, 垂向上2 种亚相自下而上发育渐缓, 横向上2 种亚相向湖盆边缘逐渐减退。高水位体系域主要发育半深湖及深湖亚相, 垂向上2 种亚相沉积厚度较大, 横向上2 种亚相向湖盆中心延伸。水退体系域主要发育三角洲前缘、前三角洲及半深湖亚相, 垂向上半深湖亚相自下而上发育渐缓, 三角洲前缘及前三角洲亚相沉积厚度逐渐增加, 横向上半深湖亚相向着湖盆中心减退, 三角洲前缘及前三角洲亚相向着湖盆中心延伸。优势沉积相带主要发育于水进体系域晚期和水退体系域早期。

大车背沟—富尔岭地区位于吉林省夹皮沟金矿矿集区北部, 是吉林省重要金矿分布区, 先后发现 了幸福、 大秃顶子等数个金、 锑矿产地, 显示了研究区金矿具有一定找矿前景。 笔者通过对吉林大车背 沟—富尔岭地区金矿成矿地质背景和典型矿床特征的详细研究, 系统总结了区域金矿预测要素, 建立了 金矿区域预测模型, 圈定了具有找矿潜力的最小预测区, 为进一步勘查工作部署提供依据。 采用证据权 重法, 应用矿产资源评价系统 (MRAS) 软件开展金矿矿产预测, 在形成的等值线图和色块图的基础上, 遵循最小面积具有最大含矿性和最小漏矿率的原则进行最小预测区的圈定, 并应用地质体积参数法估算 金矿预测资源量。 本次工作共圈定金矿最小预测区13 个, 其中 A、 B、 C 类最小预测区分别为5 个、 6 个 和 2 个, 估算金矿预测资源量 36 295. 24 kg, 其中埋深 500 m 以内金矿预测资源量为21 604. 31 kg、 埋深 500 ~ 1 000 m 金矿预测资源量为14 690. 93 kg; 各最小预测区均从成矿地质条件、 物化探异常、 资源潜力 及找矿前景等方面进行了综合评价, 建议在植林、 大秃顶子、 二道甸子、 北山、 四道沟、 幸福屯等 A 类 最小预测区部署调查评价工作, 以期探获新的矿产地、 实现金矿找矿新突破。

为分析克拉玛依油田四1 区下克拉玛依组( 简称克下组) 油藏的岩石学特征、粒度分布特征、沉积相类型及空间分布规律, 选取D16 井作为研究区的标准井, 其钻井岩心作为观察和实验的主要数据来源, 运用岩心观察、岩石矿物薄片鉴定和筛析法, 获取四1 区克下组储层的颜色、岩性、沉积结构与构造、岩石矿物成分和含量等岩石学数据及粒度分布统计数据。根据岩心颜色、岩性组合、结构构造、粒度概率累计曲线、C-M 图解、结构参数散点图等沉积相标志识别四1 区克下组的沉积相类型。同时结合全区一百多口井的物探数据, 应用测井相的方法, 将D16 标准井的沉积相模式辐射到工区内其他井上, 通过拉取连井剖面, 分析沉积微相和砂体在剖面上的分布规律。根据砂岩的厚度等值线图, 分析沉积微相和砂体在平面上的分布规律。研究结果表明: D16 井的岩心颜色为褐色、浅褐色、浅灰色和灰绿色; 岩性按粒度大小分为不等粒砂岩、中-细砂岩、泥质粉砂岩、粉砂质泥岩和泥岩, 按岩石矿物类型分为岩屑砂岩、长石质岩屑砂岩和岩屑质长石砂岩; 磨圆度为次棱角-次圆状,分选性中-差, 发育块状层理和板状交错层理; 颗粒接触关系主要为点-线接触, 孔隙主要为剩余粒间孔。粒度概率累积曲线为两段式和四段式, C-M 图具有牵引流特征, 结构参数散点图投点集中在三角洲平原和前缘区间。四1 区克下组储层的沉积环境为浅水、弱氧化-弱还原环境; 识别出辫状河三角洲前缘和滨浅湖2 种沉积亚相, 水下分流河道、水下分流河道间、河口坝和滨浅湖泥等4 种沉积微相。克下组的主要储集砂体为水下分流河道砂体, 剖面上呈透镜状和层状分布, 平面上呈条带状和片状分布。

勘查地球化学是快速圈定区域找矿远景区最有效的方法之一。 这种方法虽然能够快速圈定地球化
学找矿远景区, 却忽略了地球化学背景的空间变化性, 存在遗漏弱缓地球化学异常。 为在复杂地质环境
下识别多元地球化学异常, 笔者选择单类支持向量机模型进行研究。 该方法可以在无需对数据分布做出
任何假设的情况下进行高维异常检测。 以阿木辉伊勒特地区为例, 在1 ∶5万区域地质调查成果基础上,
用Surfer 软件对研究区水系沉积物数据中的11种地球化学元素数据进行网格化处理, 以研究区已知矿点
的空间位置为基础, 生成网格化 “地真” 数据, 统计检测每一种地球化学元素与已知矿点之间的空间关
联性, 把元素浓集作用与已知矿点存在显著关联性的元素作为找矿指示元素。 在研究区共选出3种指示
元素, 将3种指示元素的网格化数据作为单类支持向量机的输入数据, 进行多元地球化学异常识别研
究。 用试错法和人工蜂群优化算法对模型进行优化, 获得2种模型的输出结果, 结合 “地真” 数据, 绘
制试错法和人工蜂群优化算法优化后模型的受试者工作特征曲线 (ROC), 并计算相应的曲线下面积
(AUC) 值。 结果显示, 试错法优化的模型AUC值为0.879 6, 而人工蜂群算法优化的模型AUC值为
0. 897 8。 同时, 2 种模型识别的异常网格数量占比分别为27.14%和23.65%。 表明在异常检测任务中,
人工蜂群算法优化的模型性能略优于试错法优化的模型。 基于人工蜂群算法优化的单类支持向量机能够
更加有效地识别异常数据点, 提升整体模型的准确性。

关于古亚洲洋最终闭合的时间一直是地学界争论的热点问题之一,吉林中部地区在古生代期间主要受古亚洲洋构造体系的控制,是研究上述问题的理想场所。笔者对吉林中部大口钦地区杨家沟组岩屑杂砂岩和粉砂质板岩开展了系统的锆石U-Pb年代学和岩石地球化学研究,确定了杨家沟组的沉积时限和物源特征。地层最大沉积年龄采用最年轻的碎屑锆石加权平均年龄进行限定,杨家沟组的2个岩屑杂砂岩样品(PM001-38-TW1和PM001-135-TW1)的沉积下限年龄分别为(255±5)Ma和(251±2)Ma,与二叠系—三叠系沉积界限年龄(251.902±0.024)Ma相符合。结合捕获自周围晚三叠世二长花岗岩[(235~227)Ma)]锆石的年龄和侵入到杨家沟组中二长花岗岩的年龄(223±2)Ma,认为研究区杨家沟组应形成于晚二叠世。全岩主、微量元素数据表明杨家沟组岩屑杂砂岩和粉砂质板岩的w(SiO2)为65.13%~70.73%,w(Al2O3)为14.75%~17.29%,w(K2O)为2.43%~3.87%,w(Na2O)为1.59%~3.26%,K2O/Na2O为0.75~2.34,相对富集轻稀土元素,亏损重稀土元素,LREE/HREE=6.98~9.09,Eu/Eu∗=0.56~0.70。CIA-ICV图解、物源区属性图解以及构造背景判别图解表明,杨家沟组物源沉积物经历了中等程度的风化作用,成熟度相对较高,其物源主要以长英质岩石为主,形成于活动大陆边缘或大陆岛弧背景下。杨家沟组的碎屑锆石年龄可划分为5组:古元古代(1 819~1 785 Ma)、中—新元古代(1491~561 Ma)、寒武纪—石炭纪(522~301 Ma)、早—中二叠世(295~259 Ma)和晚二叠世—中三叠世(258~238 Ma)。结合前人对区域上岩浆作用的研究表明,杨家沟组具有双向物源特征(华北板块和兴蒙造山带)。杨家沟组的源区性质及古生物学证据表明其形成于碰撞造山向构造稳定环境转化的阶段。综合研究区的岩浆作用特征,认为古亚洲洋在吉林中部的最终闭合发生在晚二叠世—中三叠世。

为解决矿山隐蔽采空区安全隐患问题，笔者采用地质雷达法、高密度电阻率法、瞬变电磁法、地震法、可控源音频大地电磁法和音频大地电磁法等探测手段，对内蒙古自治区苏尼特右旗巴彦敖包萤石矿进行了采空区探测方法优选研究。综合该萤石矿床的地质-物性特征与物探结果，采用地质雷达和高密度电阻率法联合探测的技术组合可以有效探测其中隐蔽采空区的分布，并成功查明了研究区90 m深度范围内隐蔽采空区的空间分布情况，钻孔验证和3D激光扫描也充分证明该探测方法组合准确可行。

地质灾害风险评价对防灾减灾具有重要的指导意义, 针对绿春县地质灾害频发、危害较大的问题, 开展地质灾害风险评价, 为绿春县地质灾害的防治规划、风险管控提供科学依据。以云南省绿春县为研究对象, 选取栅格单元作为评价单元, 选择高程、坡度、坡向、断层距离、河流距离、工程地质岩组、地貌类型、曲率与土地利用类型9 个评价因子, 借助地理信息系统空间分析功能, 采用信息量模型和层次分析法相结合的加权信息量模型开展绿春县崩塌、滑坡地质灾害易发性评价; 选取绿春县月均降雨量作为研究区地质灾害发生的诱发因素, 进行崩塌、滑坡地质灾害危险性评价; 选取人口密度、威胁人口数量、土地利用类型3 个承灾因子完成易损性评价; 将危险性指数与易损性指数进行乘积运算, 做出崩塌、滑坡地质灾害风险评价。结果表明, 绿春县划分为低、中、高、极高4 种风险等级, 分别占据县域面积的12.84% 、46.01% 、38.28%、2.87%。低风险区主要分布在半坡乡中部、骑马坝乡北部、大兴镇北部及戈奎乡南部; 中风险区主要分布在大黑山镇北部、大水沟乡西部、骑马坝乡中部和南部、戈奎乡中部以及平河镇西南部; 高、极高风险区主要分布在绿春县城周围以及大兴镇、牛孔镇、三猛乡、平河镇、大水沟乡中部一带。本文得出的地质灾害风险评价结果与实际调查结果相比, 具有较好的吻合性。

为厘清渤海湾盆地莱州湾凹陷近源砂质辫状河三角洲沉积特征和储层发育规律，应用地震、钻测井资料、岩心观察及粒度分析等资料分析，总结K油田沙三上段的沉积特征。研究结果表明K油田沙三上段可识别出辫状河三角洲平原、辫状河三角洲前缘及辫状河前三角洲等3种亚相，进一步划分出辫状河道、冲积平原、水下分流河道、河口坝、席状砂及水下分流河道间等6种沉积微相，不同沉积微相的粒度分布特征明显不同；沙三上段发育一套完整的升降旋回，初期主要发育水下分流河道沉积，砂体储层厚度4～9 m，河道末端发育河口坝，砂体储层厚度3～8 m，分流河道平面分布范围最大，是该地区重要的储集层；之后湖平面逐渐上升，河口坝平面发育范围达到最大，至最大湖泛面后湖平面缓慢下降，并在沙三上段顶部发育辫状河三角洲平原亚相，砂岩厚度减薄至2～5 m。

城市化速度不断加快, 传统监测手段难以实时获取路面坍塌隐患点。 高效监测路面坍塌成为当
前道路安全领域的关键挑战。 针对这一难题, 笔者提出了一种结合时序InSAR和小波变换的方法, 通
过分析沉降点的变化周期获取路面形变信息, 进而提取地面沉降的时空演化特征。 对于时空演变特征
明显的区域, 进一步使用微动探测地震仪验证InSAR监测结果的准确性。 我们选取2022年3月至
2023 年11 月期间的52景Sentinel-1A 影像, 通过时序 InSAR 方法获取长春市中心城区的路面沉降结
果。 结果表明, 研究区内最大形变速率为-30.58 mm/a, 最大累计沉降为-73.3 mm。 选取标志性形
变区域南湖大路进行分析, 该区域内的最大形变为-28.44 mm/a, 最大日均形变为-0.93 mm/d, 最
大累计沉降为-56.4 mm。 针对沉降值显著点位, 基于小波变换获取其沉降演变过程。 结果证实, 沉
降严重区域同时受多个不同程度和层次的周期变化影响, 这些周期性的时间尺度中还嵌套着影响沉降
具体发展趋势的局部小周期。 利用微动探测地震仪采集时空演变特征明显区域的实地数据, 获得了南
湖大路的地质剖面图。 由剖面图可知, 沉降显著点位发生泥浆灌入现象, 进一步验证了沉降监测结果
的准确性。 最终, 对比南湖大路地铁施工区域的坍塌事件与本研究获取的沉降监测结果, 验证了所提
出方法在实际应用中的可行性和准确性。

为探究特定介质中地下浅层埋设目标的电磁波探测响应特征, 满足城市地下管线管理及未知目
标探测的迫切需求, 基于深入分析矩形波导理论, 笔者设计了一款专为探地雷达系统使用的高性能天
线。 首先, 依据电磁波在矩形波导中的传播特性, 构建了天线的基础模型, 计算了天线的截止频率,
并选定单极子探针作为有效激励源。 其次, 利用电磁仿真平台 (Ansys electronics desktop, AEDT) 中
的高频结构仿真器 (high frequency structure simulator, HFSS), 对天线模型进行了数值模拟和优化。 通
过深入分析单极子探针在矩形波导内的安装位置与插入深度对天线传输特性的影响, 精确调控了天线
的 S11 反射系数、 电压驻波比 (voltage standing wave ratio, VSWR) 及辐射方向图。 最后, 为验证理论
分析与仿真结果的准确性, 采用铝箔板材料制作了天线实物, 并在受控的沙槽中使用矢量网络分析仪
(vector network analyzer, VNA) 搭建探地雷达系统进行实地测试, 通过调整天线的探测高度来覆盖不
同深度的地下目标。 实验结果表明, 该天线能够稳定、 准确地识别并成像所有预设目标。 基于矩形波
导的探地雷达天线, 在精细调节探针的插入深度和其到矩形波导短路面的长度后, 可以实现天线阻抗
的最佳匹配, 展现出卓越的定向性、 超宽带以及高分辨率等特性, 为城市地下空间管理及未知目标探
测提供了一种高效、 准确的新工具。

为解决城市物探工作中由于勘探场地的监管限制导致无法进行长时间数据采集工作的问题，笔者使用超短时长被动源噪声数据，通过相位加权叠加互相关函数法提取出频散曲线，并对基阶频散曲线反演得到一维横波速度剖面，以一维横波速度剖面为初始模型反演得到第二阶段反演结果，指示出地下空洞的存在。研究结果表明超短时长被动源面波成像方法在空洞识别方向应用的可行性。

通过年代学和地球化学对比研究发现, 中国东北张广才岭地区在晚古生代至早中生代的构造演 化历史可以分为 3 个阶段: ① 晚二叠世—中三叠世 (266 ~ 234 Ma), 受黑龙江洋的西向俯冲影响, 发育 I 型花岗岩; ② 晚三叠世—早侏罗世 (224 ~ 194 Ma), 黑龙江洋闭合后佳木斯—兴凯地块和松 辽地块碰撞拼贴, 形成 I 型和少量 A 型花岗岩; ③ 早⁃⁃中侏罗世 (194 ~ 163 Ma), 受到两地块碰撞⁃⁃ 拼贴后的伸展作用及古太平洋的西向俯冲作用的综合影响, 发育 A2 + I 型花岗岩｡ 结合区域研究新进 展, 认为古亚洲洋向古太平洋转换发生在晚三叠—早侏罗世, 黑龙江洋是连接二者转换的关键枢纽｡

为系统认识珠江口盆地白云凹陷超深水区层序界面识别和沉积环境演变, 笔者采用白云凹陷已 钻 A1 井晚渐新统珠海组—早中新统珠江组碳酸盐岩层段微量元素和常量元素数据开展综合分析, 研究 表明: ①通过 Pb､ Zn､ Rb､ Al 2O3 ､ Fe2O3 ､ Th / U 比值等参数的变化特征识别了 SB24. 80､ SB23. 03 和 SB21. 00 共 3 个三级层序界面; ②利用 Sr/ Ba､ V/ Ni､ Sr/ Cu､ Al 2O3 / MgO､ MgO/ CaO 比值的变化证实 样品段以干热气候､ 海平面相对上升的沉积环境为主; ③通过 V/ Cr､ Ni / Co､ V/ (V + Ni) 等比值表 明, A1 井碳酸盐岩主要发育在氧化环境的古海洋水体中, 水体较浅, 晚期水位上升趋向于贫氧环境, 直至 “淹死” 终止碳酸盐岩发育｡ 

为查明沉积储层的多样性与复杂性, 厘清塔里木盆地塔河油田白垩系舒善河组的沉积特征及砂体发育规律, 剖析沉积微相与储层砂体分布之间的关系。采用岩心分析以及测井分析方法识别岩性标志, 主要包括岩石的颜色、成分、沉积结构、沉积构造、岩石类型及岩性组合; 识别测井标志, 包括定性方面的测井曲线特征以及定量方面的测井资料特征。采用系统的沉积学分析方法, 主要为地质学方法, 总结岩性及测井沉积相标志, 建立沉积微相划分标准; 通过单井相与剖面相分析垂向上和剖面上沉积相类型及其演化特征; 利用砂地比分析沉积微相平面特征; 利用砂体厚度分析砂岩在区域上的分布规律。综合岩心与测井数据, 建立了1 套沉积微相划分标准, 绘制了1 个单井相图及横纵2 个剖面相图, 完成了4 个小层的沉积微相平面图及砂体展布图, 并总结了区域辫状河三角洲前缘的沉积模式。TP12-8 井区舒善河组上段属于浅水缓坡型辫状河三角洲前缘沉积体系, 识别出水下分流河道、水下分流河道间及河道侧缘3 个沉积微相, 物源来自托甫台以南地区。由于沉积环境为大型氧化宽浅湖盆, 因此具有独特的沉积特征; 不同于一般的水下沉积, TP12-8 井区沉积物呈氧化色如棕色; 砂体叠片发育, 以细砂岩为主, 平面上约占总面积的75% , 砂体厚度可达1.4 ~23.9 m; 水下分流河道是研究区主体沉积相, 河口坝不发育, 河道入湖之后持续推进延伸, 呈条带状贯穿整个研究区, 宽度达1.5 ~9.0 km。

本文以研究复杂山地低信噪比地震数据成像优化为目的, 依据噪音与有效反射信号在相干性上存在的明显差异, 创建了有效的相干性约束噪音压制方法, 为山地成像实际应用提供理论与技术支持。针对起伏地表低信噪比地震数据面临的常规成像困难, 提出起伏地表相干性约束高斯束偏移方法。利用高程时移修正消除了起伏导致的射线束分解不准确, 并设计了束中心点与检波点的水平投影等效离散间隔方法, 有效解决了起伏地表偏移存在的成像幅值不均衡弊端。在相干性约束方面, 提出了新型稳定的复数域加权相干谱统计方法, 并设计了有效反射信号的阈值提取和指数强化方法, 实现了随机噪音与非相干性假成像的有效压制。利用2 项合成数据与2 项实测数据数值试验验证了该方法在噪音与假成像压制方面的有效性。起伏地表合成数据利用水平投影等效离散间隔方法实现了幅值均衡与划弧假成像压制; 实测数据相干谱统计验证了加权相干谱比常规相干谱明显平滑稳定; 层状模型合成数据利用相干谱阈值设置压制了大部分划弧假成像; 实测山地数据证明了新提出的相干性约束方法对随机噪音的明显压制效果。新创建的相干性约束偏移成像方法在成像过程中有效压制了不具有相干性特征的噪音与假成像, 明显提升了成像效果。

合理开发利用耕地后备资源是中国粮食安全的重要保障, 而适宜性评价是其前提和基础。通过科学评估耕地后备资源的开发适宜性, 可为区域土地资源合理配置和可持续利用提供科学依据。笔者以吉林省大安市为研究区, 基于自然、社会、生态视角构建综合适宜性评价体系, 采用层次分析法、景观格局指数和综合指数法进行系统分析, 揭示了大安市耕地后备资源开发适宜性等级的数量、质量和空间分布特征, 并提出相应的开发利用策略。结果表明: 大安市耕地后备资源开发适宜性可分为最适宜、中等适宜、勉强适宜、不适宜4 个等级, 分别占全市耕地后备资源总面积的26.64%、38.83%、25.08%、9.44%; 开发适宜性等级由大安市中部向东北和西南方向逐渐降低, 最适宜和中等适宜开发区域主要集中在新平安镇和海坨乡, 不适宜开发区域集中在西南部的龙沼镇; 土地利用类型以盐碱地和其他草地为主, 占全市耕地后备资源总面积的99.67%, 盐碱地最适宜开发区域分布在西北部和东南部; 其他草地最适宜开发区域集中分布在中西部。大安市耕地后备资源开发适宜性等级的空间分布差异显著, 以中等适宜开发为主; 应因地制宜地采取耕地后备资源的开发利用策略, 盐碱地开发需关注水资源管理和盐碱地改良措施, 其他草地开发需合理控制其开发力度, 以维持区域生态平衡。

为了探究巴西桑托斯盆地东部隆起带M 地区白垩系火山机构优质储层分布, 笔者基于钻井取心、常规测井曲线、三维地震以及测井物性等资料, 利用火山岩岩石学与火山地层学方法, 对巴西桑托斯盆地东部隆起带M 地区白垩系火山地层, 开展火山岩岩性、岩相、期次、火山机构类型及其与储层关系研究。结果表明, M 地区共识别出4 种火山机构类型, 包括陆上基性板状熔岩、陆上基性充填状熔岩、水下基性单一厚层熔岩与水下基性多期叠置熔岩火山机构; M 地区火山喷发期次共划分为5 期, 期次2 发育陆上基性板状熔岩火山机构, 期次3 发育水下基性单一厚层熔岩与水下基性多期叠置熔岩火山机构, 期次4 发育水下基性多期叠置熔岩火山机构, 期次5 发育陆上基性充填状熔岩火山机构; M 地区4 种火山机构的储层物性, 水下基性多期叠置熔岩火山机构最好, 水下基性单一厚层熔岩火山机构中等, 陆上基性板状熔岩和陆上基性充填状熔岩两类火山机构最差。综合以上研究结果,认为M 地区仅发育水下基性多期叠置熔岩火山机构的期次4 储层最好, 发育水下基性多期叠置熔岩和单一厚层熔岩两类火山机构的期次3 储层较好, 发育陆上基性板状熔岩和陆上基性充填状熔岩火山机构两类火山机构的期次2 和期次5 储层最差。因此, 研究区期次3 与期次4 火山岩可作为后续油气勘探的重点靶区。

松辽盆地长岭断陷查干花次凹可划分为南、北两部分。次凹北部与南部的火山岩油气藏的源储配置条件和储层物性条件相近, 但在勘探开发过程中发现, 次凹南、北部的断裂分布与断裂活动期次存在差异, 且次凹北部的火山岩油气藏明显多于次凹南部。本次研究利用地震解释资料统计了查干花次凹主要活动断裂的产状以及活动期次, 结合烃源岩埋藏史, 对重点过井剖面进行二维油气运移模拟, 对比了南、北部断裂活动与充注期次的匹配关系, 分析了断裂活动对油气运聚成藏的控制作用及火山岩油气藏分布南北差异的成因。研究表明查干花次凹的火山岩油气藏共经历登娄库期和泉头末期—青山口期2 个充注期。中生界地层中发育伸展背景下的3 个级别的断裂, 二级断裂对油气成藏起主要作用, 其中次凹北部的二级断裂较为发育, 持续活动时间长、从火石岭期至泉头期末或至青山口期末, 与充注期次匹配关系较好, 可以作为主要的油气运移通道, 配合不整合面输导形成了较多火山岩油气藏; 次凹南部的二级断裂分布少, 活动期短, 从沙河子期活动至登娄库期, 断裂活动期次与充注期匹配性较差, 断裂的控藏作用相较次凹北部小, 且在油气运移中发挥的作用有限, 部分活动性较好的断裂配合优势相带也能促进油气运移。断裂持续活动时间及断裂活动与油气充注期次的匹配情况是造成查干花次凹南、北部火山岩油气藏差异的主要原因。

大兴安岭阿尔山地区宝力高庙组为一套以沉积碎屑岩、安山岩为主的陆相沉积-火山岩系，经历了区域变质作用后转变为低绿片岩相。笔者对宝力高庙组浅变质岩开展了锆石U-Pb定年、地球化学的研究，结合岩性岩相学和变质变形特征，试图恢复其原岩建造，并在此基础上，探讨了沉积背景。结果表明，阿尔山地区变质安山岩LA-ICP-MS锆石U-Pb年龄为(312.1±1.2)Ma，地质时代属晚石炭世—早二叠世，将其厘定为宝力高庙组，原岩组合属典型的滨湖相陆源中酸性火山-沉积建造，沉积构造环境为活动大陆边缘的弧内盆地，与区域上二连—贺根山蛇绿—增生杂岩带晚石炭世—早二叠世时期的构造环境一致。

为了探究地下水饮用水源地水质现状，运用数理统计、piper图、Gibbs 图、环境背景值统计等方法研究中山市地下水饮用水源地及其周边水化学特征及形成机制。结果表明，研究区内地下水呈现弱酸性和低矿化度，Na+ 和width=35,height=17,dpi=110是地下水中主要离子，水化学类型以HCO3-Na·Ca型为主。水化学组成受大气降雨-岩石风化联合作用，阳离子交换作用较为强烈。长期大量的酸雨、包气带土壤及含水层对酸沉降的缓冲能力较差和碱土金属、CO2以及碳酸盐的水解是造成地下水pH值降低的主要原因。

当含水岩溶构造体存在时，浅部地层温度场会产生变化。浅层测温法可以简单快速地获得浅层地温数据，通过温度差异反演出岩溶构造的分布。为了研究以贵州省盘州市某场地及其周围场地为对象时，浅层测温技术探测岩溶管道构造体的可行性，笔者采用数值模拟方法。结果表明：构造体不同的埋深会显著改变浅部地层的温度，对于单个岩溶构造体(等效直径为0.5 m，水温12 ℃)，可探测深度极限约为66 m；在管道内流体的温度为12 ℃时，岩溶管道构造体有效流动截面积的增大会降低浅部地层温度，等效直径在0.1～1.0 m区间内改变时，2.0 m处地层温度的变化在0.02 ℃以内，这使得利用浅层测温法识别岩溶构造体的有效流动截面积变得困难；流体温度在一定范围内(12～18 ℃)的变化会改变浅部地层温度，尤其是低温流体的影响更为明显。

为了分析鲁西北平原砂岩热储地热地质特征及成因模式，笔者采用资料收集和实验测试相结合的方法对热储层、地温场、水化学和水位动态变化特征进行研究。结果表明，鲁西北平原砂岩热储类型为新近纪馆陶组和古近纪东营组热储，热储层顶板埋深及地层厚度最大值区域均位于聊城临邑县。热储地温梯度普遍低于3.4 ℃/100 m，但平原县凸起区地温梯度大于4.0 ℃/100 m。地热水化学类型以Cl-Na型为主，表现出Na+、K+及Cl-富集的特点。地热水温度为54.4～85.9 ℃，聊城市临清地区热储温度较高。砂岩热储地热水与深层地下水之间水力联系较小，地热水位变化主要受人工采灌的影响。

为探讨海冰时空分布特征对海洋灾害预警、 资源开发和全球气候变化研究的重要性, 在海冰厚 度遥感反演建模的基础上, 笔者利用多时相遥感数据进行冬季不同月份渤海辽东湾海冰空间分布范 围、 海冰厚度信息提取及规律分析。 首先基于方差分析方法筛选对海冰厚度差异具有显著响应的敏感 波段, 并基于回归分析方法构建海冰厚度--敏感波段反射率统计关联模型, 然后利用多时相遥感数据 进行渤海海域海冰厚度反演和海冰时空分布特征分析。 实验结果表明, Landsat 卫星的红光波段数据 在反演海冰厚度方面表现出较高的敏感性, 利用该波段数据所建立的回归统计模型, 其线性拟合回归 平方和高达 0. 975 1, 表明模型具有较高的精度和可靠性。 采用 Landsat 红光波段数据反演渤海辽东湾 海域海冰时空分布结果显示: 从每年 12 月下旬开始, 渤海盘锦和营口等区域率先结冰, 而到翌年 1 月下旬, 渤海各区域的海冰达到最厚、 分布面积最大。 随着气温逐渐回升, 2 月上旬各区域海冰开始 逐渐消退, 至 3 月上旬基本完成消退过程。 冬季各月份的薄冰占比普遍较高, 而厚冰则较低; 空间 上, 纬度较高或靠近岸边的区域结冰时间较早、 冰层厚度大、 退冰时间较晚, 反之, 在低纬度区域海 冰结冰较晚, 且退冰较早。

近年随着地热能和增强型地热系统(EGS)的不断普及，越来越多的诱发微震事件也由此产生。为探讨地震活动的机制及查明实际工程中潜在的诱发微地震风险，笔者将位于海南省海口市的水力压裂场地作为研究区，通过收集相关地质和重磁勘探资料，建立二维地质模型，并模拟分析了断层面孔隙压力和孔隙弹性效应的时空演化过程，进行了诱发地震风险性评估和震级预测。结果表明：在研究区的流体注入会导致附近断层的应力发生改变，致使可能引起微小的断层活化现象，但由此产生的地震震级较小，工程风险较低。

以菲律宾民都洛岛为研究区域, 选取 ALOS PALSAR 双极化数据 (极化方式为 HH 和 HV 极化) 作为数据源, 通过提取后向散射系数 (Sigma0 HH 和 Sigma0 HV) 和极化分解参数 (熵､ 角和反熵), 使用最大似然分类方法实现研究区的岩石单元分类和填图｡ 在加入了极化分解参数之后, 总体精度由 仅使用后向散射系数的 36. 706% 提高到 65. 000% ｡ 海岸带沼泽和珊瑚礁的 F1 分数超过了 0. 80, 辉长 岩和 Mansalay 组的 F1 分数超过了 0. 75｡ 引入极化特征后, 岩石单元的边界被更好地提取, Mansalay 组和 Mindoro 变质岩与其他岩石的可分性增强｡ 3 个极化分解参数弥补了多种岩石单元的后向散射系 数难以区分的不足, 显著提高了岩石单元的可分性｡ 研究表明, L 波段 SAR 数据的极化分解参数和后 向散射系数相结合能提高植被覆盖区岩石单元的分类精度｡ 

针对传统绕射波与反射波分离方法易造成有效信号丢失的问题，本文利用二维变分模态分解(2D-VMD)进行探地雷达(GPR)数据的绕射波与反射波分离。对二维GPR数据进行2D-VMD分解后，可得到包含从低频低波数到高频高波数的各阶模态分量及各阶模态分量的F-K谱。通过分析绕射波与反射波在频率-波数域的差异，分别重构绕射波与反射波对应的模态分量，得到分离后的绕射波与反射波数据。数值模拟与实测数据处理结果表明，相比于传统方法，该方法可以有效分离绕射波与反射波，并且不损失任何有效信号。

云南个旧锡矿是一个以锡--铜为主的超大型多金属矿集区, 近年来在岩体内部发现一种蚀变脉 状矿体。 为了更好的理清这种岩体内蚀变脉状矿体的控矿条件和成矿规律, 为老厂矿田外围寻找新的 找矿靶区提供理论依据, 笔者通过对矿山资料综合分析, 对个旧矿区老厂矿田西部凹陷带风流山矿段 已知矿体及 3 个中段 (1 800 m、 1 700 m、 1 600 m) 岩体内部坑道工程揭露节理裂隙 (包含矿脉) 进 行了详细野外调查和实地测量, 统计了不同方向的节理裂隙数量及倾角以及各组节理裂隙的控矿与含 矿性, 并结合矿区断裂构造进行分析。 研究结果显示, 风流山矿段岩体内部有 3 组节理裂隙较发育, 分别是北东向、 北西向、 近东西向, 并且倾角多数在 60° ~ 80°之间, 其特征类似于个旧矿区的断裂分 布特征, 不同方向的断裂构造相互交汇, 形成有利成矿的 “X” 型构造。 其中近东西向裂隙最为发 育, 常充填有电气石--石英脉或黄铜矿--黄铁矿--锡石--白钨矿矿脉, 可能为花岗质岩体在侵位--冷凝过 程中形成的放射状张性节理裂隙; 北东向和北西向主要为后期破矿裂隙, 对早期近东西向控矿 (含 矿) 裂隙脉破坏。 同时测量到的 284 条含矿裂隙主要呈近东西走向, 可推测近东西向的节理裂隙是主 要的控矿构造。

为探究白云鄂博稀土-铌-铁共生矿床不同矿段稀土元素的配分模式、 品位及其影响因素, 同时 为白云鄂博稀土元素赋存规律的研究和定向选矿指引方向, 笔者利用电感耦合等离子质谱仪对白云鄂 博主矿TK13-04 钻孔不同矿段的样品进行了元素质量分数的测试分析。 结果显示, 主矿体矿石中稀 土元素存在两种配分模式, 中部白云岩Fe-REE矿石与上下部白云岩REE矿石的稀土配分模式不同, 前者表现为从La到Nd逐渐升高、 从Nd到Lu逐渐降低的 “先上倾后右倾” 特征, 而后者为从La到 Lu 逐渐降低的 “右倾型” 特征; 矿体中部白云岩Fe-REE相较于矿体上下部白云岩REE具有更低的 稀土元素质量分数; 总稀土质量分数与矿石中轻重稀土分馏程度、 稀土配分模式及总铁质量分数息息 相关, 轻-重系数分馏程度越高、 La相对于Nd越高, 总稀土质量分数越高, 当总Fe质量分数在20% 以下时, 总稀土质量分数与总Fe质量分数之间并不存在必然的联系, 但当总Fe质量分数超过20% 时, 总稀土质量分数会明显下降; 相较于矿区各轻稀土平均质量分数, 钻孔TK13-04中部白云岩Fe REE 矿段中Ce的质量分数明显降低, 约为37%, Nd的质量分数明显升高, 约为40.7%, 超过了矿 区主要稀土元素Ce的质量分数, La的质量分数下降为~9%; 此外Pr与Sm的质量分数有所升高。 因此, 中部白云岩Fe-REE矿段更具有利用Nd、 Pr、 Sm元素的潜力, 对于La与Ce元素的利用, 上 下部白云岩REE矿段的开发效果会更可观。

为了研究古亚洲洋的构造演化过程, 选取内蒙古中部毕力赫地区出露的晚古生代侵入岩为研究 对象, 通过岩相学、 年代学和地球化学分析, 厘定其形成时代、 岩石成因、 岩浆源区及所处的构造环 境。 锆石 U--Pb 测年结果显示, 钾长花岗岩和花岗斑岩的年龄分别为 (263. 7 ± 2. 8) Ma 和 (273. 8 ± 1. 2) Ma, 形成时代为早—中二叠世, εHf ( t) 值分别为 - 8. 5 ~ 4. 0、 - 0. 4 ~ 2. 3; 岩石地球化学数 据显示两者具有相对高硅[w(SiO2 ) = 61. 98% ~ 70. 65% ] 、 富碱[w(Na2O) = 2. 78% ~ 2. 94% ]及富钾 [w(K2O) = 3. 47% ~ 3. 60% ]特征, A / NK 值介于 1. 30 ~ 1. 75 之间, A / CNK 值介于 0. 86 ~ 1. 10 之间, 里特曼指数为 2. 07 ~ 2. 53, 均属于高钾钙碱系列, 为准铝质--弱过铝质岩石, 两者整体上表现为富集 轻稀土及 Cs、 Rb、 Ba、 Th 等大离子亲石元素, 亏损重稀土及 Nb、 P、 Ti 等高场强元素, 弱的 Eu 负 异常 (δEu = 0. 62 ~ 0. 67, 0. 49 ~ 0. 54) , 轻重稀土分馏程度中等[ ( La / Yb) N = 8. 10 ~ 8. 30, 6. 80 ~ 6. 92] , 稀土配分曲线呈右倾, 具有火山弧花岗岩的特征。 钾长花岗岩和花岗斑岩 Th / La (平均值 = 0. 44) 、 Rb / Sr (平均值 = 0. 65) 、 Th / Nb (平均值 = 1. 35) 比值与地壳相应元素的比值接近, 指示其 源岩来自于地壳物质的部分熔融, 其中钾长花岗岩的 εHf ( t) 变化范围大, 同时具有较高的镁值 [w (MgO) = 3. 05% ~ 3. 33% ] , 说明其受到一定程度幔源的影响。 综上所述, 推断研究区钾长花岗 岩与花岗斑岩应形成于古亚洲洋向华北板块俯冲过程阶段, 在早—中二叠世古亚洲洋尚未闭合, 华北 板块北缘处于活动性大陆边缘构造环境中, 区域岩浆活动仍十分强烈。

基于岩心､ 野外剖面､ 薄片和有机地球化学资料, 开展辽西淩源地区中元古界洪水庄组沉积相 特征研究和烃源岩评价｡ 研究结果表明, 中元古界洪水庄组主要为海槽相和碳酸盐岩台地相沉积, 自 下而上的低位体系域主要为深水海槽相和浅海陆棚相沉积, 海侵体系域时期主要为深水海槽相和深水 斜坡相沉积, 高位体系域主要为深水缓坡和潮缘岸滩相沉积｡ 洪水庄组烃源岩总有机碳 w (TOC) 平 均为 4. 75% , (S1 + S2 ) 平均为 6. 9 mg / g, 整体上为好⁃⁃很好烃源岩, 有机质类型通过氢指数与 Tmax 交互图和干酪根显微组分综合分析, 表明洪水庄组烃源岩主要为Ⅰ⁃⁃Ⅱ1 型干酪根, 生油潜力巨大, 热 演化程度上 Tmax平均为 438. 3 ℃ , 干酪根颜色为棕色, 表明正处于成熟生油阶段｡ 整体上看, 低位体 系域和海侵体系域的海槽相黑色泥岩油气潜力巨大, 为下一步勘探研究的重点对象｡ 

为了给汕尾市防灾减灾管理及国土空间规划提供科学依据，笔者基于ArcGIS平台，采用信息量法进行汕尾市地质灾害风险评价和区划，并在此基础上提出风险管控建议。结果表明，汕尾市地质灾害类型包括崩塌、滑坡、泥石流，规模以小型为主。时间上，地质灾害主要发生在4至10月，空间上，地质灾害主要分布于陆河县。地质灾害高风险区、中风险区、低风险区面积占比分别为6.59%、29.81%、63.60%，其中高风险区面积289.81 km2，主要分布于北部低山地区、西南局部丘陵地区、中东部低山地区。提出地质灾害风险管控建议：加强地质灾害隐患识别，完善地质灾害风险评价工作，全力做好重点时段的地质灾害防范工作。