煤体结构直接影响煤储层孔裂隙发育，其准确判识对煤层压裂及煤层气开采具有重要指导价值。以鄂尔多斯盆地榆林地区本溪组8号煤为例，其煤体结构复杂，引入机器学习方法可解决煤层气储层测井中的非线性问题。采用区内已完成预处理的取心井数据，采用BP神经网络、随机森林以及XGBoost算法进行训练和全区煤体结构反演，并结合区内煤层顶底板及煤厚，剖析构造控制下的煤体结构发育特征。结果表明：①随机森林以及XGBoost算法相较于BP神经网络，对目标煤层煤体结构的反演结果更接近于岩心观测的真实情况，准确度更高；②榆林地区8号煤从NW向SE，煤体破碎程度逐渐加剧；③区内由中部至东南部发育构造带，在构造带影响下煤厚减小且原生结构煤逐渐转变为糜棱结构煤。本研究可为研究区实际煤层气生产中的煤体结构识别以及构造带分析提供参考。

随着遥感、物联网、人工智能、大数据、云计算以及近年来迅速发展的大语言模型（large language models，简称LLMs）等高新技术持续取得突破，地震与地质灾害研究正加速从传统依赖单一数据源与经验规则的范式，迈向多源信息融合与智能驱动的风险识别和决策支持体系。基于“高新技术在地震与地质灾害领域的应用研究”专栏，系统梳理了当前在物理仿真模拟、深度学习识别、遥感集成分析、智能预警技术与知识图谱构建等关键方向的研究进展，概括展示了高新技术在灾害风险监测、致灾机制解析与应急响应支撑中的典型应用与发展趋势。在此基础上，进一步总结了多模态数据集成、灾害链建模、模型泛化能力与场景适应性等方面面临的技术瓶颈，探讨了大语言模型在地震与地质灾害领域中的潜在价值，包括知识抽取、因果推理与多场景风险研判等方面的前沿探索。

在近20 a中，地质灾害物理仿真实验呈现出学科交叉、应用广泛、更新迅速的发展现状。开展地质灾害物理仿真实验发展现状及趋势分析，有助于让相关研究人员掌握行业现状并根据发展趋势设计实验、研发设备、更新技术，促进地质灾害关键理论的创新发展。调研大量的国内外地质灾害物理仿真实验相关文献，总结了开展地质灾害物理仿真实验的5个意义，并对6个物理仿真关键技术逐一进行了现状分析。其中模型箱和水槽是应用最广泛的仿真技术。底摩擦仿真技术在二维场景中实现了模型与重力场的耦合；振动台和离心机技术可为仿真实验提供振动与重力环境，在物理仿真实验中发挥着不可替代的作用。原位仿真技术在避免缩尺效应、边界效应、重力失真等方面具有显著优势。地质灾害物理仿真实验正朝着场景构建复杂化、实验规模大型化、材料选择科学化和数据采集智能化的方向发展，这对实验技术与经济成本提出了更高的要求，亟需营造良性发展环境，让物理仿真技术在地质灾害研究中的发挥出更大作用。

四川地形复杂，山区纵横交错处滑坡具有频发、突发、易发的特点，对人民财产和环境资源造成极大的危害，因此开展滑坡的识别检测，提取相关信息，对滑坡灾害预防监测及灾后预备有着重要的意义。针对传统目视解译方法经济成本高、耗时耗力、历史样本收集困难的问题，引入了高程、坡度、坡向、岩性、地表起伏程度、距断层距离、距水系距离、距道路距离、归一化植被指数9个滑坡影响因子，对历史滑坡的判识中引入影响因子的信息量值进行定量分析，增强了历史滑坡样本数据准确性；其次针对滑坡自动识别结果可能存在的定位不准确、分割边界模糊等问题，采用递归特征金字塔网络和DIoU损失对Mask R-CNN模型进行改进，提出滑坡智能识别改进算法。评价结果表明：改进算法相比原始模型，精确率提高了3.6%，召回率提高5.2%，对四川省青川县历史滑坡进行准确识别与边界分割，识别准确率达74.4%。随着卫星遥感手段与深度学习技术的发展，该改进算法对滑坡智能识别、构建地质灾害风险评价体系提供信息基础与理论参考具有重要意义。

水库滑坡是水电工程建设中一种常见的地质灾害，当滑坡滑入库区中可能会引起涌浪、江河堵塞甚至溃坝，从而造成巨大的经济损失和人员伤亡，因此，研究水库滑坡形变特征对如何高效及时地开展对水库滑坡早期识别与监测具有重要意义。以白鹤滩库区为研究区域，基于哨兵一号（Sentinel-1）雷达影像，采用干涉堆叠法（stacking interferometry synthetic aperture radar，简称Stacking-InSAR）、小基线集干涉测量（small baseline subset interferometry synthetic aperture radar，简称SBAS-InSAR）方法开展了广域的活动滑坡灾害识别并获取了白鹤滩库区滑坡蓄水前后的形变信息，结合哨兵二号（Sentinel-2）影像利用自动水体提取指数（automated water extraction index，简称AWEI）提取库区水位数据，选取了形变较大的上升型、下降型、蓄水前形变型滑坡各一个作为典型滑坡，探讨了水库水位波动和降雨与滑坡变形的关系。研究表明：结合Sentinel-2影像利用AWEI提取库区水位数据的方法在研究区的应用效果较好，提取水位与实测水位平均误差为0.89 m，该方法对无水位数据的区域具有研究价值。白鹤滩库区在观测期内升轨、降轨影像共探测出活动滑坡共103个，其中前缘涉水活动滑坡37个，由水位波动引起形变的滑坡有23个。库岸滑坡变形与水位波动有较强相关性，与降雨量相关性较弱，且水位下降对库岸滑坡形变的影响较大。

“三下”开采引发的沉陷变形对输电线路等地表建（构）筑物的安全构成威胁，亟需一种采空区沉陷变形早期感知与智能预警方法。为此，提出了一种基于微震事件频次的采空区沉陷变形智能预警框架。该框架利用分布式声波传感（distributed acoustic sensing，简称DAS）系统采集微震数据，通过STA/LTA算法提取微震事件，借助结合自编码器（autoEncoder，简称AE）与高斯混合模型（Gaussian mixture models，简称GMM）的深度聚类方法对其分类，基于微震事件频次与沉陷变形数据之间的相关系数筛选诱发沉陷变形的微震事件，进而采用VGG-16深度学习模型实现对这类微震事件的智能识别，通过设定预警阈值开展实时预警。以我国西部某典型煤矿采空区为例，将该框架应用于实地监测。结果表明，该框架将采集到的采空区微震事件分为五大类，从中提取出诱发沉陷变形的一类微震事件，结合微震事件智能识别模型，成功对沉陷变形引发的杆塔倾斜度激增事件作出预警。实例证明该框架能够有效捕捉微震事件与沉陷变形的关联，实现对采空区沉陷变形的预警，具有实践可行性和工程应用价值。

地震灾害观测数据多源异构、蕴含知识分散且关联程度低，导致难以高效利用数据进行信息整合和查询，进而提供风险评估、救援决策辅助支持。知识图谱是一种有效的数据关联和融合的手段。首先，基于自顶向下方法梳理地震灾害领域概念，构建地震灾害数据、地质/地理环境、地震灾害事件、地震灾害应急任务、地震灾害模型本体，形成地震灾害本体层；结合自底向上方法构建高质量数据层，通过卷积神经网络对遥感影像进行灾害前后变化识别，实现从影像信息到文本知识的智能结构化转换；融合微调后通用信息抽取框架（universal information extraction，简称UIE）预训练模型对文本数据进行命名实体及关系属性知识抽取，精确率分别为82.04%和70.66%。通过计算词向量语义相似度实现数据融合与统一表达。以2023年12月18日甘肃省临夏州积石山县地震为例，通过本体构建、数据抽取、统一表达形成高质量地震灾害知识图谱，实现地震灾害多源异构地震数据到统一知识表达的转化。基于所构建的地震灾害知识图谱实现了灾害损失、应急链决策支持的查询展示，及结合相关地质数据推理和查询潜在次生灾害。该方法结合深度学习与预训练技术，融合多模态数据，构建了地震灾害知识图谱构建，为快速准确的地震灾害信息查询与次生灾害发生提供辅助支撑。

数值模拟是研究咸水层中CO₂迁移机理及地质封存量的主要手段。然而，前人研究往往假设储层是规则且均质的长方体，并且关于CO₂在海域咸水层中迁移过程的数值模拟研究鲜见报道。依托南海某储集体，考虑地层的非均质性与岩性圈闭的实际位置，利用地震反射特征和钻孔资料建立了非均质地质模型，采用TOUGHREACT软件模拟了不同注入位置对CO₂在地层中迁移和封存的影响。结果表明：CO₂向上迁移过程受到泥岩的阻挡，横向迁移更加显著。对于不同的注入方案，储层压力分布存在显著差异。在储层顶部注入时储层压力可达到40.1 MPa；在储层底部注入时，储层压力最高可达到39.7 MPa；当完整井注入时，储层的压力最高可达到40.3 MPa。因此完整井注入和顶部注入方案长期实行导致的压力积聚可能破坏储盖层结构， CO₂泄露的风险更大，在储层底部和中部注入的方案更加安全。当持续注入100 a时，CO₂以超临界相为主，占总封存量的77%以上。在相同的井口注入压力下，均质模型会高估储集体的封存量，非均质模型中在储层顶部注入和中部注入比底部注入分别多55.1%和49.3%。敏感性分析结果表明孔隙度和渗透率对结果的影响比毛管压力显著。研究查明了考虑储层的层状非均质性时注入井位置对CO₂迁移机理和封存量的影响，可以为CO₂封存的布井设计提供理论依据。

含CO₂的气体注入到深部含水层中会溶解形成碳酸，导致含水层的pH值下降，进而造成矿物的溶解或沉淀，影响CO₂地质利用与封存的安全性和有效性。pH值作为能表征溶液化学性质的重要参数，因此通过实验测量纯/非纯CO₂饱和溶液体系的pH值，并结合模型预测可以评估CO₂地质封存条件下的化学变化。在原位条件下通过电势法和光谱法测量了温度范围35～93℃、压力范围0.38～18 MPa时，纯CO₂-H₂O体系和非纯CO₂-H₂O体系的pH值；并建立了基于溶解度校准的组分化学平衡模型，对纯/非纯CO₂-H₂O体系的pH值进行了计算和预测评价。结果表明：N₂和CH₄均会对CO₂饱和体系产生影响，使CO₂在水中的溶解度降低，pH值增大，且CH₄的影响大于N₂。模型能较好地进行纯CO₂-水体系的pH值预测，最大偏差不超过0.05个pH；在非纯CO₂-H₂O体系中有一定的偏差，主要为50℃以及CO₂和杂质气体比例为1∶9的条件下，偏差在0.15个pH值以内。电势法和光谱法能进行高温高压条件下的原位pH值测量，纯/非纯CO₂-H₂O体系的pH预测模型具有较好的准确性，本文的研究成果为非纯CO₂注入地层产生的化学变化提供了理论参考，对提高碳封存的安全性和有效性具有重要意义。

碳捕获与储存技术对缓解全球气候危机至关重要，深部咸水层因巨大储存潜力成为首选储存地点。然而，CO₂受浮力作用易通过裂缝或断层向地面逃逸。因此，研究CO₂注入对天然断层影响以及断层活化对CO₂迁移的反馈效应意义重大。构建了完全耦合的两相热−水−力模型，以模拟CO₂注入、断层失效与羽流传播间相互作用。研究表明：①断层激活后渗透率分布呈显著二分性，且高渗区形成与孔隙压力场时空演化紧密耦合，率先失效区域促进孔压释放并抑制了断层进一步活化，使断层呈局部激活特征。②CO₂迁移范围与岩体冷却区域不等价，羽流逸散快速而广袤，经2 a注入羽流前缘可达1500 m；温度场扩散缓慢且集中，经20 a注入冷却区域仅200 m，受限温度场不易诱使断层活化，利于碳封存长期安全。③断层构型对封存安全性具有重大影响，以逆断层封闭性能最佳，正断层最劣，走滑断层介于两者之间，逆断层对CO₂有效封存量比正断层高出约25%。建立的含损伤行为的两相热−水−力模型鲁棒性良好，能准确刻画断层渐进失效与羽流迁移的复杂交互机制，为碳封存工程长期安全性评估提供了理论与技术支撑。

卡吾是藏南地区典型的高温水热系统，具有较大的开采潜力，而现阶段对其成因机制还远未充分认识，限制了地热资源的进一步开发利用。为了进一步探究卡吾地热区地热成因及热源，基于卡吾地热区地热水和浅层冷水的水文地球化学和氢氧同位素特征，评估了地热系统的热储温度，探讨了地热水形成过程中的水文地球化学过程（水-岩反应、冷水混合、水-汽分离等），识别了地热系统的深部热源，进而揭示了地热系统的成因机制。结果表明：地热水水化学类型主要为HCO₃-Cl-Na 型，Na-K温标计算的深层统一热储温度为280℃，K-Mg温标和石英温标计算的浅层热储温度约175℃，冷水混合比例为50%～76%，还原的深部热储氘氧同位素范围分别为−207.20‰～−185.25‰，−22.26‰～−17.74‰。基于以上认识，提出了卡吾地热系统的成因模式：卡吾为一具有岩浆热源的的地热系统，深部统一的母地热流体沿区域内不同断裂向上运移并经过不同水文地球化学过程形成4个不同分布的浅部热储，最终出露形成卡吾地热水。研究成果为卡吾地热区地热资源的合理开发和高效利用提供了重要的指导作用，并可为藏南地区同类型地热系统成因机制的研究提供借鉴思路。

准噶尔盆地中央坳陷西部三叠系超压强度大且成因复杂，但目前对三叠系超压分布与成因的研究相对较薄弱。基于钻井液相对密度、实测地层压力及测井数据等资料，利用测井曲线组合、Bowers法和声波速度−密度交会等方法，分析了中央坳陷西部三叠系超压测井响应特征，探讨了超压成因及主控因素。研究表明，三叠系超压段泥岩具有高声波时差、低电阻率的特征；中子密度及中子孔隙度均偏离正常压实趋势线，但在不同井区偏离幅度有所差异。现今三叠系超压主要为不均衡压实作用和深部压力传导共同作用形成。受三叠系岩性组合特征、沉积速率及断裂活动强度的影响，不同井区不均衡压实型超压贡献度存在明显差异，克拉玛依组尤为显著：沙窝地地区最大，莫西庄地区有所减小，征沙村地区最小。研究成果深化了对准噶尔盆地中央坳陷西部深层−超深层超压成因机制的认识。

湘东北矿集区井冲铜钴矿床蕴含中型规模的钴资源量，但目前对钴的赋存状态和铜钴成矿关系尚不完全清楚。在详细的坑道调查基础上，结合显微镜鉴定、微区X射线荧光扫描分析（μ-XRF）扫面、背散射电子成像（BSE）及电子探针定量分析，详细划分了成矿阶段，开展了钴的赋存状态和铜钴成矿关系研究，在此基础上提出了钴的综合利用建议。结果表明，井冲铜钴矿床钴的赋存形式包括两大类，第一大类为赋存于粗粒黄铁矿中的不可见钴，钴是以溶解−再沉淀方式进入粗粒黄铁矿内部；第二大类为独立的辉砷钴矿，又细分为4种不同的赋存形式，分别为：以镶边结构或穿插结构产于粗粒黄铁矿边缘或内部的辉砷钴矿、产于粗粒黄铁矿内部多孔状部位边缘的辉砷钴矿、产于粗粒黄铁矿旁边石英中的细粒辉砷钴矿−黄铁矿集合体、产于石英生长环带中定向展布的细粒辉砷钴矿−黄铁矿集合体。从钴资源量贡献来看，粗粒黄铁矿中的不可见钴占据主导地位。此外，在成矿顺序上，钴成矿发生在热液期的中阶段，而铜成矿发生在热液期的晚阶段，铅锌成矿与铜成矿近于同时或稍晚。由于辉砷钴矿含量较少且粒径主体小于30 μm，常规的选矿磨细度难以使其分离，因此钴综合利用的重点应该放在含钴的黄铁矿上。未来研究建议进一步圈定富钴矿体，优化选矿工艺，有望提升硫精矿中的钴品位，以实现钴的综合利用。

现行的热储行业评价标准是基于有水优储（中高孔中高渗）制定的，按此标准我国大多数盆地的热储属于有水差储（中低孔低渗），故现行热储行业评价标准存在不适应性。另外，在地热资源预可行性勘查阶段，常用的评价方法需要大量的参数和数据，而这一阶段能获取的资料往往较少，因此，探索少参数的快速评价方法很有必要。松辽盆地重点油区的水热型砂岩热储具有中薄层中低孔低渗的特点，属于有水差储，本研究以此为例，探索研究有水差储的评价标准及少参数条件下热储的快速评价方法。首先，在了解了目的层热储的厚度、孔隙度和渗透率等基本特征的基础上，对其进行统计分析，应用黄金分割法划分等级，确定这些参数的评价标准。由于其属于低温热储，单井日产水量对热储的评价更为重要，选取开发区的砂体厚度、孔隙度、渗透率和单井日产水量数据，利用多元线性回归对其进行分析后构建热储评价公式，计算各评价单元的得分，并按照黄金分割法划分等级。将此方法的得分排名与现有2种评价方法的两两对比表明，纳入砂体厚度而弃用温度是合理的，且此方法的得分标准差较大，能够更好地反映各评价单元之间的差异，因此，此方法较为可行，针对有水差储制定的评价标准较为合理。本研究所确定的有水差储评价标准对其他盆地的热储评价有一定的参考意义，考虑到各盆地之间的差异，本研究确定的少参数快速评价方法对其他盆地不一定适用，但是确定评价公式的过程有借鉴意义。

库车坳陷南斜坡牙哈地区是塔里木盆地重要的油气富集区，然而其原油来源仍不明确。选取了牙哈地区13个原油样品对其进行了有机地球化学分析，并采用端元油模拟混合的方法揭示了混源油中海陆相油混源贡献。依据原油生物标志化合物特征，牙哈地区原油可以大致分为3类：陆相油、海相油以及混合油。陆相油主要来自陆相源岩，姥鲛烷和植烷比值（Pr/Ph）介于1.20～2.35，平均值为1.74，三环萜烷（TT）以C₂₀TT和C₂₁TT为主峰，存在高丰度的C₃₀早洗脱重排藿烷（X化合物）等重排类化合物，正构烷烃碳同位素值介于−28‰～−32‰。海相油是多期海相油的混合，Pr/Ph介于0.74～0.92，平均值为0.81，三环萜烷以C₂₃TT和C₂₄TT为主峰，存在高丰度的长链三环萜烷，正构烷烃碳同位素值均轻于−32‰。此外，海相油中均检测到25-降藿烷类化合物，指示海相原油早期遭受了强烈的生物降解。混合油兼具海相和陆相油的生物标志化合物和碳同位素特征。除牙哈401和牙哈3井计算的原油绝对成熟度值偏低外（牙哈401井镜质体反射率R_c为0.54%，牙哈3井R_c为0.57%），研究区内其他原油的成熟度总体分布比较均匀，R_c介于0.86%～1.11%，平均值为0.97%。二端元混合贡献计算结果表明，研究区混合油中海相油占比均超过60%，其中桥古1井海相油占比可达到90%以上。油源分析表明研究区的陆相油主要来源于三叠系黄山街组，海相油来源于寒武系玉尔吐斯组。研究成果表明库车坳陷南斜坡传统陆相油区依然存在发现海相油气的潜力，对拓展南斜坡下一步油气勘探领域具有重要指导意义。

关于华南扬子地区龙马溪组黑色页岩中的有机质富集机制一直存在争议，为揭示古气候条件转变背景下大陆风化作用和上升洋流的演化特征，并探究该地区沉积物中有机质的富集主控因素，以四川省布拖地区布地1井龙马溪组为研究对象，采用地球化学方法重建了早志留世古气候和古海洋水化学条件。研究表明，龙马溪组沉积期化学风化作用展现出逐渐增强的趋势，而水动力条件总体处于停滞局限的状态。龙马溪组早期伴随赫南特冰期的结束，全球气候变暖，冰盖消融促进了河流径流量增加，进而增强了物理剥蚀速率和化学风化速率，并导致了该时期表层海洋较高的生物生产力。此外，龙马溪组富有机质黑色页岩沉积存在时间和空间序列上的差异性。在时间序列上主要受到强烈气候波动下的大陆风化作用演化影响，即龙马溪组早期强烈的化学风化速率促进了有机质的富集；而在空间尺度上与扬子地区的上升洋流强度有关，即在扬子海外陆棚地区强烈的上升洋流促进了有机质和有机硅的富集。本研究揭示了研究区早志留世重大地质事件驱动下的有机质富集机制，总结了华南扬子地区空间上龙马溪组富有机质页岩的差异发育模式，可为华南龙马溪组页岩中有机质富集模式提供新的视角。

前期有机烃深部找矿实践表明，沃溪、万古金矿床深边部呈现的深源叠加异常，与其外围矿化体所展现的同生叠加异常，在深部找矿意义上存在显著差异。为进一步探索两者在Au与有机质的成矿成晕机理方面的不同，聚焦于雪峰隆起带大中型金矿床（沃溪和万古）和外围矿化体（浅表金矿化良好但深部矿化较差），综合运用岩石热解分析（Rock-Eval）、氯仿沥青“A”抽提及族组分分离定量、饱和烃气相色谱−质谱分析、流体包裹体及C-H-O-S稳定同位素示踪等方法和手段，针对成矿地质特征、有机地球化学特征、流体包裹体和同位素地球化学特征等方面展开对比研究，进而探讨两者Au−有机质的成矿成晕机理。研究结果表明：①大中型金矿床与外围矿化体成矿地质特征不同。前者经历区域变质热液充填交代作用和后期深源流体叠加成矿过程；后者只经历区域变质热液的充填交代成矿过程。②两者都存有吸附型有机质，且有机质来源与原始沉积环境具有相似性。然而，大中型金矿床w（TOC）明显高于外围矿化体50%以上，同时有机质的氧指数、烃指数分别低于矿化体10倍和3～8倍等，这说明大中型金矿床有机质的丰度和成熟度更高。③C-H-O-S稳定同位素示踪表明，大中型金矿床成矿物质来自地幔，成矿流体来自幔源流体多层次演化混合而成的“深源流体”；外围矿化体成矿物质仅来自含矿地层，其成矿流体来自地壳浅表流体混合而成的“浅源流体”，这体现出两者成矿流体动力学机制和混合机制上的差异，进而导致成矿地质意义不同。④两者成矿流体中有机质来源不同。大中型金矿床除吸附型有机质外，还存在“深源流体”带来的“增量”有机质叠加；外围矿化体仅存在吸附型有机质。这可能是大中型金矿床w（TOC）明显高于外围矿化体的主要原因。⑤两者Au与有机质的成矿成晕机理不同。大中型金矿床中，幔源流体携带的Au以Au（CH₃）^2＋、[Au（CH₂NH₂COO）]^2＋等有机络合物或螯合物结合方式为主，且有液态和气态2种迁移模式；外围矿化体中，浅源流体Au与有机质以物理吸附结合方式为主，失去了Au形成有机络合或螯合的地球化学意义。这一差异表现为大中型金矿床不同载体（矿体及上覆岩层或土壤）中有机烃类异常强度较强，Au与有机烃相关性良好；外围矿化体中不同载体中，有机烃类异常强度相对较弱，Au与有机烃相关性较差。这一结论与前期有机烃深部找矿实践提出的 “深源流体成矿−成矿物质来自深源−Au与有机烃相关性良好−深源叠加异常−深部找矿潜力较大”以及“浅源流体成矿−成矿物质仅来自地层−Au与有机烃相关性较差−同生叠加异常−深部找矿潜力较差”的认识高度契合。研究结果可为勘查地球化学深部找矿潜力评价提供新的研究思路和方向。

滇西保山地区广泛发育奥陶系−志留系仁和桥组黑色岩系。为了建立其笔石地层时空对比框架，以云南保山市施甸县半坡剖面和茶地剖面为研究对象，开展了生物地层学和岩石学研究。研究表明，研究区仁和桥组总厚度约71.6 m，底部发育一层厚约25 cm的古风化壳，与下伏蒲缥组呈平行不整合接触，证明研究区在晚奥陶世曾暴露于地表。基于高分辨率笔石化石调查，识别出了上奥陶统赫南特阶至志留系兰多维列统特列奇阶共9个笔石带，自下而上依次为Metabolograptus persculptus带（仁和桥组第1笔石带，后续简称R1）、Akidograptus ascensus带（R2）、Parakidograptus acuminatus带（R3）、Cystograptus vesiculosus带（R4）、Coronograptus cyphus带（R5）、Demirastrites triangulatus带（R6），Lituigraptus convolutus带（R7），Stimulograptus sedgwickii带（R8）和Spirograptus guerichi带（R9）。与扬子地区龙马溪组笔石生物地层对比表明，保山地区仁和桥组9个笔石带能够与龙马溪组LM1～LM9笔石带相对应。此研究成果为保山地区仁和桥组页岩气调查评价建立了良好的笔石生物地层学基础。

陆相断陷湖盆由于受构造、气候、水深等复杂因素控制，其源−汇体系定量重构及控砂、沉积过程恢复成为了制约进一步开展沉积研究的难题。以珠江口盆地西部文昌凹陷文昌组一段为研究对象，通过物源区岩性与地貌恢复、搬运古沟谷刻画、断层边界样式的识别及沉积体类型、规模的厘定等研究对源−汇体系关键要素进行定量描述，并探讨各要素之间的耦合关系。研究结果表明：文昌组一段沉积期盆内以扇三角洲、辫状河三角洲、滨−浅湖沉积为主，其物源区基岩类型主要为岩浆岩与沉积岩，发育7个物源体系，存在4种源−汇体系控砂机制，共识别出37条古沟谷，陡坡带沉积砂体与集水高差、汇水面积、沟谷横截面积参数最密切，缓坡带则与汇水面积、沟谷长度、沟谷横截面积相关性最强。本研究可为陆相断陷湖盆沉积体系描述提供依据。

黔西南下石炭统打屋坝组发育了一套极具勘探潜力的页岩地层。目前，关于该套地层的层序划分方案和层序发育机制存在分歧，一定程度制约了该套优质页岩空间展布规律的认识。选取黔西南黔水地1井下石炭统打屋坝组（1457～2466 m）页岩为研究对象，以自然伽马测井曲线为替代指标，采用时间序列分析、合成预测误差滤波分析（INPEFA）和小波分析等方法，开展旋回地层学分析与层序地层学研究，旨在从天文旋回的角度，实现对该套页岩的层序地层“定量”划分。研究表明，黔西南下石炭统打屋坝组页岩地层记录了天文周期信号，相关系数法（COCO）估算显示其最优沉积速率为16.4 cm/ka，对应405 ka长偏心率周期的66.42 m沉积厚度。对黔水地1井GR分段（1457～1932 m和1932～2466 m）进行频谱分析和天文检验，上段和下段的最优沉积速率分别为16.5，11.2 cm/ka，打屋坝组一共记录了19个长偏心率周期，建立了“浮动”天文年代标尺，估算持续时限约7.86 Ma。通过沉积噪音模型（DYNOT和ρ1）恢复了相对海平面变化曲线。在旋回地层学研究建立的时间框架基础上，结合相对海平面极值、INPEFA和小波分析，识别了6个三级层序界面，划分出5个三级层序，并认为三级层序的发育受控于稳定的约1.2 Ma斜率振幅调制周期。应用旋回地层学开展了黔西南打屋坝组页岩地层的层序划分，探讨不同时间尺度下天文轨道参数与相对海平面变化的关系，实现了三级及四级层序地层的划分。该方法为海相页岩万年时间尺度的等时对比提供了可能，可为页岩油气勘探中优质烃源岩发育层段的预测提供精细的年代框架，进而为页岩油气勘探提供理论指导。

深部隧道建设受到各种地质活动的影响，其中地热活动严重影响了施工安全和效率，而目前研究缺乏对地热成因的实例研究。以拟建新疆某高速公路隧道（最大埋深1348 m）为例，通过物探、钻探、水文地球化学、热红外遥感、无人机等方法得到该隧道工程地质、水文地质特征，对隧道附近温泉分布和高温等特征进行了研究。结果表明：温泉仅分布在F36与F37断裂交汇处EN方向的沟谷地区；研究区存在低电阻岩体破碎带，尤其分布在断层和温泉点附近；同时温泉水样矿化度与阿尔先河水相比相差很大，温度也略高于周围地层。研究得出研究区内地热水形成机制：地热水并非由较近的阿尔先河水补给，而是由大气降水和3000 m外的冰雪融水补给，地下水汇聚到F35、F36、F37断层交汇点附近在地下约200 m处遇深部热源加热，高温地下水沿2个断层交汇处裂隙向地表流动。同时采用了层次分析法对该隧道拟建线路开展热害评估，将断层、地温、隧道涌水、围岩岩性4个因素作为主要影响因子，评估结果表明，B8线路分值最低，说明其受热害影响程度最小，判断B8线为最优线路。本研究揭示了深埋隧道地热活动的形成机制与分布规律，为高寒山区隧道热害防治提供了科学依据。

西藏地区地貌单元复杂、地质构造活跃，为该地区泥石流提供了良好的孕育环境，也对人类生命财产构成了极大威胁，开展泥石流易发性评价可为地区防灾减灾明确重点区域。以西藏自治区波密县−墨脱县为研究区域，利用Pearson卡方检验算法优选出高程、坡度、地层岩性、降雨量等12个对泥石流影响较高的因素作为评价指标，以研究区282个泥石流点和非泥石流点为样本数据库，基于ArcGIS平台利用信息量法和机器学习方法建立了4种易发性评价模型，并引入接受者操作特性（ROC）曲线和AUC（ROC曲线下方的积分面积）指标对泥石流易发性精度进行评估，得到了该地区的泥石流易发性评价分区。研究表明：（1）考虑不同维度泥石流类型主控因素不同，采用纬度和气温相融合的归一化系数作为泥石流易发性评价指标，在一定程度上消除了低海拔地区泥石流对温度的过度响应。（2）气温、距水系距离、距道路距离、地层岩性、高程是研究区泥石流发生的主控因素；植被覆盖率、地形湿度、坡度等因素也发挥着重要作用。（3）考虑泥石流灾害点和影响因子分级属性关系，对影响因子各分级属性赋分，作为输入特征进行训练，机器学习模型预测效果较好，平均AUC值为0.980，整体优于传统的信息量模型。（4）SVM模型的AUC值高达0.987，高易发区频率比率（FR）值为41.13且预测面积占比最小，具有在大尺度区域内进行高精度预测的能力。

结构面分布对岩体的工程与力学性质具有重要影响，准确获取结构面信息对于分析岩体特性及其稳定性具有重要意义。通过三维激光扫描技术获取某高陡岩质边坡三维点云数据，通过对点云数据进行滤波前处理，采用开源程序Discontinuity Set Extractor （DSE）对点云数据进行半自动化识别与分类，获取边坡岩体结构面的产状、迹长、间距等关键参数信息及点云聚类信息。通过对点云聚类信息进行拟合分析得到其概率分布模型并建立岩体的离散裂隙网络（DFN）模型，进一步基于点云数据采用“Rhino-Griddle-3DEC”联合建模方法建立了高陡岩质边坡的三维块体离散元模型，通过离散元模拟分析了该边坡的稳定性与潜在失稳区域。结果表明：在重力作用下，边坡整体安全系数约为1.5，坡顶突出危岩体竖向位移较大且安全系数较小，为潜在失稳区域。因此，采用该方法识别获取的结构面参数信息能够较好地反映岩体工程力学性质，对高陡岩质边坡稳定性分析与评价具有重要指导意义。

研究地下水化学特性对于高放废物处置库选址和长期性能安全评价是十分必要的。采用水文地球化学综合分析和模拟方法，探讨了我国高放废物处置库预选区甘肃北山地区基岩裂隙水的基本化学特征、水平分带性以及不同水文地质区水化学形成机制。结果表明：区内地下水化学类型主要为Cl·SO₄-Na型和SO₄·Cl-Na型，pH值多在7.5～8.3之间。基岩裂隙水对岩盐、石膏、萤石、绿泥石以及长石类等矿物多处于未饱和状态，而对黏土类矿物则多处于过饱和状态。从补给区到排泄区，基岩裂隙水化学分布表现出较为明显的水平分带性。马鬃山一带是区域地下水主要补给区，地下水矿化度低，水化学组分形成主要受溶滤作用控制；沉积盆地是地下水主要排泄区，地下水矿化度高，水化学组分形成主要受蒸发作用控制；在径流区，地下水化学形成主要受岩盐、石膏等矿物的溶解控制，而碳酸盐类和硅酸盐类矿物的溶解或沉淀作用微弱。该区基岩裂隙水化学形成主要受蒸发浓缩作用及水−岩相互作用的影响和控制，该结果为高放废物处置库选址提供了地下水化学基础信息和数据。

海陆过渡相页岩气作为非常规油气的重要接替资源，明确其总有机碳（total organic carbon，简称TOC）含量的空间分布对页岩气“甜点”的预测具有重要意义。由于海陆过渡相页岩w（TOC）与岩石弹性参数无有效表征关系，导致海相页岩气评价中常用的基于敏感弹性参数预测w（TOC）的方法难以适用。针对这一难题，在测井参数拟合法实现w（TOC）测井评价的基础上，引入基于相控的波形指示模拟地震预测方法实现了海陆过渡相页岩地层w（TOC）的空间预测。结果表明，海陆过渡相页岩具有单层厚度薄、有机质含量高、纵向分布不规律的特点；基于储层特征参数的井震高频模拟有效预测了海陆过渡相页岩w（TOC），反演结果纵、横向分辨率较高，与测井参数建模解释的w（TOC）曲线吻合度高，符合率达84.4%，能够反映页岩储层w（TOC）空间变化规律。本研究有效解决了海陆过渡相页岩气“甜点”关键评价参数（w（TOC））无法利用岩石弹性参数定量预测的难题，为海陆过渡相页岩气勘探开发提供了技术支撑。

地热能凭借其稳定性、经济性等优势已成为新型清洁能源体系构建的关键方向。电磁法作为解析地热系统电性结构的核心地球物理手段，其方法体系呈现显著互补特征：大地电磁法（magnetotelluric，简称MT）利用天然交变电磁场，具有探测深度大、对深部低阻异常体灵敏等特点，但极易受到电磁环境噪声的影响；广域电磁法（wide-field electromagnetic method，简称WFEM）采用人工场源，抗干扰性能强、对浅部异常体及细小断裂分辨率较高。为充分发挥MT和WFEM的优势互补效应，采用二维联合反演方法，探讨了MT与WFEM联合反演在地热勘探过程中的可行性和有效性。理论模型合成数据测试表明，相比于单独反演结果，MT与WFEM二维联合反演能够更为清晰地刻画地热系统的盖层及热储层分布特征。最后，对山西大同地热区实测MT及WFEM数据分别单独反演和联合反演，并进行了对比分析。研究结果显示联合反演结果要显著优于MT或WFEM单独反演结果，有助于圈定出地热系统的重要组成部分。根据联合反演所得的电阻率分布结构，结合测区地质及其他资料，推断出了该地区地热系统的概念模型。

利用三维建模技术模拟地质体的三维形态，能够有效揭示地质体的空间分布特征。与隐式建模方法相比较，显式建模方法在小尺度的地质结构特征上刻画更加精准，然而对于形态复杂脉状矿体等地质体的大比例尺精细化三维建模，还存在建模速度慢、难度大、精度偏低等问题亟待解决。针对部分复杂脉状矿体，综合运用加密约束点、构建矿体劈分线、分段式建模、矿体缝合等技术，系统开展了分枝分岔复合矿体、存在无矿天窗矿体、含夹石矿体、断层切穿矿体4种复杂脉状矿体的显式三维建模方法研究，实现了复杂脉状矿体的高精度快速三维建模，对稀有、贵金属等复杂脉状矿体的精细化三维建模、矿产资源量估算、矿产资源开发利用方案制定等具有重要意义。

三维储层建模技术可实现储层空间异质结构的自动表征，然而部分油田开采难度大、开发成本高致使油田井距大、钻井资料少，如何根据稀疏有限的可用资料指导油气储层三维建模，一直是油气开发工作的难点。本研究提出了一种基于自注意力机制生成对抗网络的三维储层建模方法，引入具有丰富空间结构信息的地质剖面或钻孔作为条件约束数据，使用U-Net网络结构结合自注意力机制提取关键结构特征，设计空间上下文条件损失函数，以进一步约束重建过程，使得重构结果的条件分布更接近于真实数据的条件分布。多组三维地层结构及复杂砂岩孔隙建模实验结果表明，本研究提出的三维储层建模方法能够再现地质空间结构特征，且符合参考模型的条件数据分布，重构准确率达90%。本研究所提出的方法，成功捕捉了那些对于传统卷积层来说难以识别的远距离依赖特征，克服了由条件数据稀疏性引起的潜在问题，模拟结果可反映地质随机性，能够应用于多种储层地质结构的高效准确重建工作中。