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。

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。

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。

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。

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。

 论文首次从地热地球物理、 地热水同位素化学两个方面, 分析了山西省太原市南部地质地热资 源赋存条件及形成演化机制。 基于地球物理勘探数据和地热水同位素化学分析, 结合区域地质资料, 对山西省太原市南部地热田进行综合研究。 地球物理方法主要包括重力、 磁法、 电法勘探, 用于分析 地热田的构造特征和热储层分布; 地球化学方法主要包括水化学分析和同位素分析, 用于揭示热矿水 的来源、 演化过程和水-岩相互作用。 地球物理勘探结果表明, 太原盆地整体表现为低重力场和负磁 异常, 反映了盆地基底埋深大、 构造活动强烈, 为地热田的形成提供了良好的热源和储集空间。 山西 省太原市南部地热田位于盆地东南缘, 重力场呈现明显的梯度带, 磁异常表现为负异常区, 推测该区 域存在隐伏断裂构造, 为深部热流上涌提供了通道。 此外, 太原市南部地热田范围内存在明显的弧形 低阻圈层, 推测为热储层的反映, 进一步展现了该区域地热资源的良好赋存条件。 地热水同位素化学 分析山西省太原市南部地热田热矿水的成因类型为渗透水→溶滤→沉积 (半封闭) 水, 水与围岩发 生了盐分的淋滤、 溶解和阳离子交换作用, 稳定组分在地下水中聚积积累, 不稳定组分发生沉淀, 从 而形成了现代地下热水水文地球化学特征。 山西省太原市南部地热田的形成主要受控于良好的区域地 质构造背景、 隐伏断裂构造发育以及热储层良好的储集性能和渗透性。

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。

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。

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｡ 

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。

为解决廊固凹陷万庄地区沙三段地层勘探开发程度低以及油藏单元各要素认识不成熟的问题，从而推进油气藏评价与建产工作，笔者采用了一种综合测井解释结论资料、试油和生产动态等资料相结合的方法，对沙三段地层的油藏单元进行了详细的研究。通过梳理砂体展布与构造特征，对各油藏单体的连通关系进行了分析，重新厘定了单元边界，并明确了油气藏有利发育单元。研究结果表明：研究区纵向上可以分成12套单元层系，其中Es32底各层系油藏单元主要发育于T12、Q56、T47和Q87区块。Es33上各层系油藏单元较多，Es33下各层系油藏单元数量有所减少，主要集中于T12区块。总体上看，各区块主要油藏单元仍然以构造控制为主，断层发挥着重要遮挡作用。此外，河道化砂体上倾尖灭与断层配合也可形成众多构造-岩性圈闭，是油气藏发育有利位置。

北秦岭造山带二郎坪单元的形成时代与构造属性一直是争论的焦点，解决此问题的关键在于精确约束与俯冲相关的岩浆作用的时限和性质。本文对北秦岭东段二郎坪单元辉长岩开展了岩相学、锆石U--Pb年代学、全岩主微量元素地球化学和Sr--Nd--Hf同位素分析研究。地球化学特征表明，二郎坪单元辉长岩具有较低的w(SiO2)(49.61%～50.58%)，表现出富Na贫K的特征(Na2O/K2O = 8.44～14.09)；稀土配分型式呈右倾型，相对富集大离子亲石元素(LILEs)、亏损高场强元素(HFSEs)，具有Nb、Ta、Zr、Hf的负异常，Sr--Nd同位素组成略微富集，显示出岛弧岩浆岩的特征，具有CAB的性质，其原始岩浆来源于含角闪石的石榴子石相地幔源区的部分熔融，形成于岛弧环境，岩浆源区经历了俯冲流体的交代。利用锆石SIMS U--Pb定年手段获得二郎坪单元辉长岩加权平均年龄为(464 ± 2.9)Ma，限定其成岩时代属中奥陶世。结合区域地质资料和前人研究成果，认为二郎坪单元辉长岩是宽坪洋向北秦岭微陆块下南向俯冲的产物，但不排除商丹洋向北秦岭微陆块下北向俯冲带来的影响。

以华北克拉通北缘西部内蒙古武川地区早白垩世火山岩为研究对象，对其进行了LA--ICP--MS锆石 U--Pb定年。定年结果显示玄武粗安岩的形成年龄为(123±3)Ma(MSWD=2.63，n=16)，时代为早白垩世；流纹岩的形成年龄为(121±3)Ma(MSWD=0.02，n=13)，时代为早白垩世。早白垩世玄武粗安岩和流纹岩形成了典型的双峰式火山岩组合，应形成于大陆板内裂谷环境，该构造环境主要是由于华北克拉通北缘薄弱地带受到早白垩世蒙古—鄂霍茨克造山带造山后重力垮塌事件的远程作用而拉张，与古太平洋板块的俯冲作用并未有直接关系。

以某抽水蓄能电站大坝工程混凝土面板为例，采用新型单组分喷涂聚氨酯防水涂料对改进大坝工程止水性进行试验研究，分析涂料本身性能、涂层抗渗能力、涂层附着力以及耐候性能。结果表明，该新型单组分喷涂聚氨酯防水涂料具有优异的拉伸性能、良好的耐久性能和优异的黏结性能，可有效改进蓄水大坝工程的止水性。

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。

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。

油气沉积盆地拥有丰富的地热资源。由于我国能源供需紧张，油田地热资源开发日益受到重视。为满足吉林油田A1站原油加热和输运能耗需求，笔者以吉林油田A1区块青三段低孔、低渗碎屑砂岩地热储层为研究对象，采用场地试验和数值模拟相结合的方法，识别了地层物性参数，优化了开采速率等关键工程参数，分析了研究区地热资源可持续开发潜力。结果表明吉林油田A1站需要设计两眼注入井和两眼生产井可满足现场用热需求。地热水开采速率可达1 400 m3/d，且10年周期内地热开采温度保持在67 ℃以上。

 塔里木盆地轮台S3区块白垩系巴什基奇克组一段致密砂岩储层近期取得了天然气勘探的重大 突破, 已成为重要的油气资源潜力勘探层段, 但是目前对于潜力层段的储层特征及发育主控因素尚不 十分清楚, 其制约着该区区带评价和目标优选, 本文立足已钻井的录井、 测井、 岩心、 岩屑等实物资 料, 通过岩石薄片、 铸体薄片、 X-射线衍射、 压汞及扫描电镜等技术手段, 明确了潜力层段致密砂 岩储层的岩石学特征、 储集空间类型与物性特征。 研究结果表明: ①巴什基奇克组一段储层以岩屑 长石砂岩和长石岩屑砂岩为主, 成分成熟度低 (石英59.7%、 长石23.0%、 岩屑17.3 %), 结构成 熟度中等, 填隙物 (方解石为主) 平均7.1 %。 储集空间以残余原生粒间孔 (面孔率2 %) 和粒间 溶孔 (平均孔径109.65 μm) 为主, 孔喉半径呈双峰分布 (主峰1μm), 排驱压力平均0.27MPa, 孔 隙度8.6% ~11.9%, 渗透率 (0.64 ~6.10) ×10-3 μm2, 整体为低孔低渗特征。 ②沉积环境控制储 层非均质性, 辫状河三角洲前缘水下分流河道中-粗砂岩 (砂体厚度占比42% ~91%) 为有效储层发 育区, 高能环境砂体分选优、 泥质体积分数低。 ③成岩作用主导储层演化: 早期方解石胶结 (体积 分数7.1% ~11.3%) 抑制压实作用保存残余粒间孔 (孔隙度降低至5% ~8%), 晚期溶蚀作用形成 粒间/粒内溶孔 (最大面孔率15%), 但局部再胶结加剧非均质性。 ④ 构造抬升 (晚白垩世地层暴 露) 促进表生溶蚀, 差异抬升导致溶蚀作用空间分异。 研究认为, 巴什基奇克组一段有效储层发育受 沉积-成岩-构造耦合控制, 东部3~4号砂层组水下分流河道砂体为勘探有利目标, 需重点关注方解 石胶结物溶蚀发育带及断裂改造区。

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｡

为解决反循环气动潜孔锤在钻进过程中岩石重复破碎及排渣效率低下的问题，笔者基于NGQ--320反循环气动潜孔锤设计了进气端分流引射接头。该接头可实现潜孔锤供气量的动态调节，其引射结构可以将部分压缩气体引入中心通道，对井底流场产生泵吸作用的同时改善冲击机构的动力供给；同时采用CFD技术研究了分流引射接头局部流场，分析了喷射孔夹角、喷射孔开口深度、喷射孔直径和喷射孔偏转角度等参数对中心通道抽吸性能的影响，确定了各项结构参数的较优取值。结果表明，分流引射接头在喷射孔开口深度320～330 mm、喷射孔夹角30°～35°、喷射孔直径12 mm、喷射孔偏转角11°～13°的情况下具有较好的抽吸性能。

陆丰凹陷文昌组深层砂岩储层是珠江口盆地珠一坳陷最重要的油藏储集岩之一，而凝灰质发育导致储层致密，渗透率呈现低渗、特低渗特征。由于凝灰质影响，该区成岩作用及其展布表现出特殊性。运用偏光显微镜在对凝灰质砂岩储层的成岩作用、自生矿物转化及孔隙类型详细观察的基础上，结合扫描电镜、孔渗测试及测井资料分析，对陆丰凹陷文昌组凝灰质砂岩储层成岩相及其发育模式进行了研究。结果表明，凝灰质蚀变作用是影响储层物性的主要成岩作用，其次是压实作用和溶蚀作用。依据各种成岩作用强度及其组合，储层整体可以分为5种成岩相：①中压实--弱胶结--凝灰质中等溶解相(Ⅰ类)；②中强压实--弱胶结--凝灰质强溶解相(Ⅱ类)；③中强压实--磷灰石中强胶结--中等溶解相(Ⅲ类)；④中强压实--高岭石中强胶结--弱溶解相(Ⅳ类)和⑤强压实--弱胶结--弱溶解相(Ⅴ类)。其中Ⅰ类成岩相为优质成岩相(孔隙度均值为13.4%、渗透率均值为5.4×10-3 μm2)，Ⅱ类成岩相为有利成岩相(孔隙度均值为15.4%、渗透率均值为1.5×10-3 μm2)，Ⅲ类和Ⅳ类成岩相为潜在有利成岩相(孔隙度均值为15.0%、渗透率均值为1.0×10-3 μm2)，Ⅴ类成岩相为不利成岩相。受大气水淋滤和有机酸溶蚀等影响，陆丰凹陷文昌组深层砂岩储层主要发育Ⅱ--Ⅲ--Ⅳ--Ⅴ和Ⅰ--Ⅴ两种成岩相组合模式。成岩相与储层质量密切相关，通过识别优质成岩相可以预测有利储层分布，为油气勘探提供地质依据。

 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。

地表植被生物量是表征土壤碳储量的重要指标，为明确吉林省地表植被生物量时空分布变化及主要驱动因素，笔者基于多源遥感数据计算了吉林省地表植被生物量，以归一化植被指数、地表温度、土壤湿度、土地覆被数据、数字高程模型、坡度和坡向为驱动因素，通过2010—2015年及2015—2020年的地表植被生物量变化利用随机森林与元胞自动机耦合的模型分别模拟了2020年和2025年吉林省地表植被生物量的空间分布，随机森林的重要性排名表明归一化植被指数、地表温度、土壤湿度及土地覆被是影响吉林省地表植被生物量分布的关键驱动因素。

为了寻找一种快速､ 有效的适合覆盖区找矿的综合方法, 在河南省南阳市南召北沟金多金属矿 区进行了 1 ∶ 1 万高精度磁法测量､ 激电中梯剖面及广域电磁测深相结合的地球物理方法实验性研究｡ 结果表明: ① 1 ∶ 1 万高磁能反映地质体及断裂构造的展布特征; ② 激电中梯剖面识别出的低阻高极 化带由金属矿化蚀变引起; ③ 广域电磁测深显示出深部异常与矿化蚀变带对应良好｡ 经钻探工程验 证, 发现了规模较大的铅锌钨矿体｡ 

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。

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。

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。

以金川铜镍硫化物矿床2号矿体为研究对象，开展了主量元素、微量元素以及铂族元素(PGE)地球化学特征研究，探讨金川矿床岩浆演化和成矿机制。结果显示，研究区岩矿石(La/Yb)N值为4.1，富集轻稀土；(La/Lu)N值为3.8，轻重稀土分馏；亏损高场强元素Nb、Th和Zr，表明矿体形成过程中存在地壳混染。2号矿体矿石中PGE总量高于岩石，是由于矿化作用导致PGE发生富集。岩矿石中存在PGE分异，主要富集低熔点组PGE(Rh、Pt、Pd)。基于研究结果，推测研究区母岩浆为地幔中等部分熔融形成的玄武质岩浆，主要成矿机制是深部熔离--贯入机制。

水下就位熔岩流是盆地充填的重要类型，但相结构模式、储层分布规律和潜力特征还不清晰。为了阐明这些关键要素，本研究选取义县地区出露的义县组水下就位熔岩流作为研究对象，利用地质调查、岩矿鉴定和图像分析等方法开展岩石类型、岩相和储层特征研究。结果表明：①水下就位熔岩流岩性主要由熔岩和玻质碎屑岩组成，为喷溢相水上喷发水下就位熔岩流亚相，具体包括复合熔岩流和原地碎屑堆积两种微相，微相叠置关系呈现以复合熔岩流微相为主体、以原地碎屑堆积微相为主体和两种微相比例相当三种；②垂向上相序有原地碎屑堆积微相--复合熔岩流微相和只有原地碎屑堆积微相两种，横向上相序为复合熔岩流微相--原地碎屑堆积微相；③在研究区共识别出4类8型孔隙，复合熔岩流微相储层以气孔和淬火缝为主，原地碎屑堆积微相储层以次生溶蚀孔为主，面孔率分析结果显示原地碎屑堆积微相的储层好于复合熔岩流微相的储层，推测水下熔岩流前缘部分可能好于其根部。

针对东北虎豹国家公园内独特的温带森林植被, 开展了关于多源遥感影像覆盖分类的研究, 旨 在利用现代遥感技术与先进的机器学习方法, 对复杂的植被类型进行精细分类, 从而更好地理解该区 域的生态环境状况, 并为东北虎豹国家公园的保护工作提供科学依据。 首先采用多尺度图像分割技 术, 将原始遥感影像分解成一系列具有相似纹理和颜色特征的小区域, 有助于减少数据冗余并突出植 被的不同特征; 接着对这些分割后的图像进行特征优化, 提取能够有效区分不同植被类型的特征参 数; 随后将这些优化后的特征参数输入至 3 种不同的机器学习分类器中进行训练和测试, 包括支持向 量机、 C5. 0 决策树以及随 机 森 林。 实 验 结 果 显 示, 在 分 类 精 度 方 面, 随 机 森 林 精 度 最 高, 达 91. 33% , C5. 0 决策树精度达到 89. 59% , Kappa 系数分别为 0. 90 和 0. 88, 而支持向量机的分类精度 较低, 仅为 58. 96% , Kappa 系数为 0. 54。 这一结果表明, 对于植被覆盖类型区分以及其他地物的识 别, 随机森林算法具有显著优势, 不仅能够在复杂背景下准确区分不同的植被类型, 还能有效识别其 他地物, 如道路、 建筑物等。

南海北部陆坡神狐海域是中国天然气水合物首次试采区，90%以上的水合物储存在泥质粉砂地层中。为实现天然气水合物的高效开发，必须提高泥质粉砂中天然气水合物的平均产气速率和能量效率比。笔者以泥质粉砂作为水合物合成基底，对合成的甲烷水合物开展了微波加热分解实验，研究了加入不同种类铁磁性颗粒对甲烷水合物分解的影响规律。试验结果表明，在平均产气速率和能量效率比方面，加入铁钴合金粉末的实验组表现最佳，相较空白组提高22.66%。加入纳米钡铁氧体颗粒对反应前期分解效率具有显著促进作用，纳米颗粒的小粒径和大比表面积有助于其均匀分布，优化了润湿性和表面张力，降低了“贾敏效应”。经Avrami模型分析表明，铁磁性颗粒对微波分解水合物具有良好的促进作用，其中纳米钡铁氧体效果最显著。

重力及其梯度数据可有效反映地下密度变化。为获得高分辨率的密度结果，笔者基于重力及其梯度数据的物性一致性特征，提出一种重力及其梯度数据协同反演方法，该方法将单分量数据的反演结果作为重力及其梯度数据联合反演的约束项，能够更好地结合不同分量数据的分辨率特征。模型实验表明，与单分量反演和交叉梯度反演方法相比，所提出的方法可以得到更高分辨率的反演结果，并且具有较强的抗噪能力。证明了基于物性一致性的重力及其计算梯度数据协同反演仍然可以得到高分辨率的结果。将该方法应用于长白山卫星重力及其计算梯度数据，获得的密度反演结果揭示了该地区的岩浆系统。

为了评价四川盆地东部震旦系—下寒武统天然气勘探前景，在区域沉积--构造背景分析基础上，利用实测烃源岩总有机碳含量(TOC)、测井和二维地震数据，预测了下寒武统有效烃源岩；综合分析中三叠世末震旦系顶面古构造和下寒武统生烃中心分布，预测了有利油气聚集区。研究结果表明：晚震旦世至早寒武世强烈的沉积--构造分异导致在中上扬子地区形成台内断陷/裂陷槽、台内凹陷和台内凸起；四川盆地东部主要位于台内凸起，有效烃源岩厚度为50～150 m；习水—南川—石柱一带厚度小于30 m，有效烃源岩发育较差；平面上围绕四川盆地东部发育4个由裂陷槽和台内凹陷控制的烃源岩厚度中心及其对应的生烃中心，能够为震旦系—下寒武统提供充足的油气；四川盆地东部天然气勘探前景较好，川中古隆起及其围斜区是有利油气聚集区。

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。

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。