西华山地区地处北祁连造山带东段，是宁夏境内金多金属矿成矿条件优越、矿化点密集分布的重要区域。区内现已发现多处小型金多金属矿床、矿（化）点及物化探异常区，但以往研究多集中于单一矿床成因与地质特征描述，未系统梳理区域控矿规律，且勘查手段较为单一，整体勘查程度偏低，至今未取得重大找矿突破。在系统梳理区域以往勘查资料与野外实地调查的基础上，剖析区内金多金属矿主要控矿地质因素，融合地质、地球物理、地球化学、高光谱遥感多源数据，搭建地−物−化−遥综合找矿预测模型，并依托该模型完成找矿靶区圈定与有效性验证。研究表明，西华山地区金多金属矿主要受构造、地层与岩浆活动共同控制：区域发育三级控矿断裂体系，一级NW向区域性断裂为导矿构造，次一级NNW向断裂承担配矿作用，三级NW-NWW向层间断裂为主要容矿构造；断裂与褶皱形成于同一挤压构造背景，后期活化的一级断裂会对已形成矿体造成破坏。地层方面，天都山组为金矿有利赋矿层位，簸箕掌组为铜矿有利层位；加里东期岩浆活动为成矿提供了关键物质、流体来源及热动力条件。物探成果显示，柳沟地区 1∶5000 激电异常整体以高极化率为典型特征，高阻−高极化异常大多对应地表浅部矿化蚀变带与含矿脉体，低阻−高极化异常则指示深部硫化物富集带或构造−流体活动迹象。1∶50000水系沉积物测量圈定出 Au-Cu-Ag-As-Mo、Pb-Au-As-Ag 2类规模大、强度高的元素组合异常；利用主成分分析对 WorldView-3 高光谱遥感数据处理后，提取的铝羟基、碳酸盐化、铁染蚀变异常，与已知矿床空间匹配度较高。综合地质、地球物理、地球化学、遥感多源信息，本次共圈定 5 处找矿靶区，包含 3 处 Ⅰ 级重点靶区与 2 处 Ⅱ 级潜力靶区。3 处 Ⅰ 级靶区为勘查造山型金多金属矿的核心区域，分别对应两大特征元素组合；Ⅱ 级靶区成矿条件良好，具备一定找矿潜力。岩石化探剖面验证证实异常与矿化体对应关系良好，靶区圈定结果科学可靠，可为区域下一步矿产勘查与深部找矿工作提供重要依据。

深层−超深层致密砂岩储层具有巨大油气勘探潜力，裂缝的发育与空间分布是深层−超深层致密砂岩储集性能改善的关键因素。为明确致密砂岩裂缝成因与控储意义，以塔里木盆地库车坳陷白垩系亚格列木组为研究对象，综合钻井岩心、铸体薄片、激光共聚焦、扫描电镜、碎屑锆石测年、重矿物组成及碳氧稳定同位素等分析，查明亚格列木组深层致密砂岩裂缝的成因类型与主控因素，建立裂缝控储演化模式。结果表明：A井区岩石类型主要为岩屑砂岩和长石岩屑砂岩，岩屑类型以变质岩为主，B井区岩石类型主要为岩屑砂岩，岩屑类型以沉积岩和岩浆岩为主，B井区岩屑含量更高。研究区主要发育3期构造裂缝：①第Ⅰ期裂缝开度较宽（2～4 mm），为高角度、近垂直缝（70°～90°），裂缝平直光滑，以剪切缝为主，缝内方解石充填，充填时间在65～45 Ma，对应为燕山晚期−喜山早期缓慢浅埋藏阶段；②第Ⅱ期裂缝开度较窄（1～2 mm），为中、高角度缝（40°～60°），裂缝略微弯曲，以张−剪复合缝为主，缝内高岭石胶结物充填，裂缝充填时间在 40～20 Ma，对应为喜山中期快速深埋阶段；③第Ⅲ期裂缝开度最窄（0.2～1 mm），为低角度缝、近水平缝（10°～30°），裂缝弯曲，主要以张性缝为主，缝内铁白云石胶结物充填，充填时间在10～6 Ma，对应为喜山晚期推覆调整阶段。在统一构造挤压背景下，由于不同物源体系和岩石组分，A井区和B井区裂缝控储模型存在差异性：A井区脆性矿物含量高，在强烈构造挤压过程中裂缝的发育程度高，有利于储层后期酸性溶蚀，增孔提渗效应明显。因此，整体上A井区储层质量要好于B井区。研究结果可为库车坳陷深层致密砂岩油气高效勘探开发提供地质依据。

稀散金属属于国家战略性关键矿产，在新能源、高端制造、信息技术领域具备不可替代的应用价值，多数稀散元素无独立成矿能力，主要伴生赋存于铅锌矿床的闪锌矿中，其赋存状态与富集机制是当前关键矿产研究的重点方向。湖南临湘桃林铅锌矿为江南造山带中段大型中低温热液铅锌矿床，具备巨大稀散金属综合利用潜力，但现有研究缺少基于微区原位测试的 Cd、Ga、In、Ge 系统地球化学约束，难以厘清区内稀散元素超常富集机理。为完善该区矿床成矿理论、支撑稀散金属综合找矿评价，以矿区不同世代闪锌矿为研究对象，系统采集 7 件钻孔原生矿石样品，通过手标本岩相观测、镜下光薄片矿物学鉴定区分早、晚2期闪锌矿；依托激光剥蚀质谱（LA-ICP-MS）微区原位技术完成 100 个微量元素单点定量测试与元素面扫描（elemental mapping），系统解析闪锌矿稀散元素组成、空间分布及赋存机制。测试结果显示，桃林矿床闪锌矿整体显著富集 Cd、Ga，中等富集 In，普遍亏损 Ge，未检出 Tl、Te；w（Cd）最高 11734.8×10⁻⁶、均值 2978.0×10⁻⁶，w（Ga）最高 3331.7×10⁻⁶、均值 310.7×10⁻⁶，w（In）最高322.4×10⁻⁶，均值27.1×10⁻⁶。Ga、In、Cd 在闪锌矿晶体内部整体均匀分布，Ga 与 Cu、Ga+In 总量与 Cu 均呈极强正相关（相关系数R²分别为 0.93，0.92），证实元素以耦合类质同像替换进入晶格：Cu⁺+（Ga+In）³⁺↔2Zn²⁺和Cd²⁺↔Zn²⁺；同时本区中低温闪锌矿 Cd 与 Fe 呈弱正相关，区别于高温铁闪锌矿 Cd-Fe 负相关规律，受控于成矿温度对晶格容纳能力的约束。物质源区分析表明，Cd、Ga、In 主要来自幕阜山燕山期花岗岩岩浆晚期分异热液；热液沿断裂运移途经冷家溪群、震旦系硅质碳质板岩时，会萃取地层中吸附态稀散元素，形成多源成矿物质供给。成矿过程中流体温度持续降低、大气降水不断混入提升流体氧化程度，金属络合物分解促使稀散元素随闪锌矿同步沉淀；晚期流体氧化升高造成 Cu⁺损耗，是晚世代闪锌矿 Ga 含量显著降低的核心控制因素。本研究完善了湘东北中低温铅锌矿床稀散金属富集理论，为江南造山带同类型矿床稀散资源勘查提供矿物学依据。

胶东福禄地金矿位于牟平−乳山金成矿带，现有矿床成因研究较为薄弱。为了查明该矿床成矿流体来源与完整演化过程，结合矿区地质特征，开展流体包裹体显微测温、激光拉曼光谱及氢−氧（H-O）同位素综合分析，探讨成矿流体来源与金矿物沉淀机制。依据石英脉穿插关系与共生矿物组合，将成矿作用划分为4个阶段：乳白色石英阶段（Ⅰ）、烟灰色石英+黄铁矿阶段（Ⅱ）、烟灰色石英+多金属硫化物主成矿阶段（Ⅲ）、石英+方解石成矿末期阶段（Ⅳ）。矿石石英中发育纯液相水溶液（L型）包裹体、气液两相（L+V型）包裹体；L+V型包裹体贯穿全部成矿阶段，粒径3～10 μm，形态以长条状、椭圆状、不规则状为主，整体液相占比约80%；L型包裹体仅见于Ⅲ阶段，粒径5～15 μm、多呈椭圆形。激光拉曼分析显示流体主体为CO₂−H₂O体系，伴生CH₄、N₂且组分存在阶段性差异。成矿早期Ⅰ、Ⅱ阶段流体性质稳定，均一温度180.0～240.0 ℃，盐度峰值9.0%～17.0%；主成矿Ⅲ阶段流体发生沸腾，温盐度明显下降，均一温度160.0～200.0 ℃，盐度11.0%～15.0%；末期Ⅳ阶段温盐度进一步降低，均一温度120.0～180.0 ℃，盐度3.0%～11.0%。H-O同位素测试得到δD为−87.0‰～−72.4‰，石英δ¹⁸O为9‰～14‰，计算获得流体水δ¹⁸O_H2O为−3.98‰～1.82‰。成矿流体以岩浆水与变质水混合为主体，并存在深部幔源组分参与；成矿过程中大气降水持续混入流体体系，流体温压不断降低，叠加流体沸腾、挥发分逸出等作用，造成Au（HS）₂⁻络合物失稳，驱动成矿物质快速沉淀。综合判定，福禄地金矿为典型的中低温、低盐度热液脉型金矿床。

胶东半岛的招−莱与蓬−栖成矿区虽同处中生代挤压−伸展转换背景，但其控矿构造存在显著分异特征，本研究旨在对比两区断裂构造的控矿规律及构造系统差异，探讨该差异的形成机制。通过对比2个金矿集中区不同尺度断裂构造产状、变形特征以及构造系统，结合焦家、招平、虎路线3条主干断裂的控矿特征与矿体定位规律，分析两区断裂构造控矿规律及断裂构造系统的差异。结果表明：招莱地区的焦家断裂带、招平断裂带以低角度铲式伸展机制为主，表现出中缓产状的多阶段伸展剪切变形过程，其矿化类型以蚀变岩型为主，矿体以小侧伏角赋存于主干断裂带内。主干断裂带下盘发育系列陡产状次级控矿构造系统，此类断裂构造产状陡或近直立，矿化以石英脉型和蚀变岩型为主，矿体侧伏角较大，反映了次级构造变形机制以平移走滑为主导；以虎路线断裂为代表的蓬−栖矿区发育高角度脆性断裂。主干断裂两侧发育一系列陡倾次级断裂，控制了石英脉的矿化，矿体基本无侧伏现象，表现以走滑作用为主的机制。两区的构造差异体现了胶西北地区构造体制由西向东从伸展向走滑递变的特点，该差异可能受控于中生代胶西北地区挤压−伸展转换过程中区域应力场的改变。研究成果可为胶东半岛招−莱与蓬−栖成矿区深部找矿提供构造理论依据。

南海深水油气资源丰富，但低温环境显著延缓油井水泥早期强度发展，制约固井安全与效率。为解决深水低温固井水泥早强不足问题，实现绿色低碳材料应用，将稻壳灰（RHA）作为绿色辅助胶凝材料引入 G 级油井水泥，在 10 ℃低温条件下，系统研究 4 种粒径（11.4～56.9 μm）与 3 种掺量（5%，10%，15%）的 RHA 对油井水泥早期水化特性、抗压强度、放热规律及微观结构的影响。通过抗压强度测试、等温量热测试、热重分析（TG）及扫描电镜−能谱分析（SEM-EDS），揭示 RHA 粒径与掺量协同调控水泥水化的作用机制。结果表明：RHA 掺量与粒径共同控制水化进程、微观结构演化及水化产物生成；随 RHA 掺量增加，水泥石强度先升后降，水化龄期1 d 强度在 5% 掺量时最优，水化龄期3，7 d 强度在 10% 掺量时最高；随粒径细化，水化龄期1，3 d 强度持续升高，水化龄期7 d 强度呈先升后降趋势，T1RHA整体表现最优。低掺量 RHA 依靠火山灰反应、成核位点效应与空间填充效应提升强度；高掺量RHA则因稀释效应与颗粒团聚导致性能下降；粒径越细火山灰活性越强、放热越显著，但过细颗粒会因早期快速形成 C-S-H 凝胶包裹水泥颗粒，抑制后期水化。研究明确了低温下 RHA 优化油井水泥早期水化的调控机制，为深水低温固井绿色水泥体系设计提供理论依据与技术支撑。

滑坡作为我国分布广泛的地质灾害之一，其分布范围已经涉及到西部地区，而青海地区地貌单元复杂，山脉成群，为滑坡的产生提供良好的地质条件。深入研究该区域典型滑坡的成因机制与影响因素可以为滑坡治理与灾害预测提供有效的理论支撑，减轻人员伤亡和经济损失。以青海省乐都区瞿昙镇韩家村堆积层滑坡群作为研究对象，基于野外勘察与监测数据，对该滑坡群的宏观变形特征与成因机制进行分析，采用小波相干分析法研究了降雨、温度与滑坡变形时序之间的相关性。选择温度和降雨等作为自变量因子，针对基于线性回归集成模型中的各模型预测的位移数据，采用加权求和法获得了该滑坡GNSS2监测点的位移预测值。结果表明，韩家村滑坡群平均年变形量为8.5 mm，属蠕变滑坡，受温度和降雨影响呈现阶跃型变形特征。降雨与累计位移变形呈正相关趋势，即夏季集中降雨期间滑坡位移突增，雨季后则又趋于稳定，且位移具有滞后性；温度与累计位移呈负相关趋势，即冬季因温度下降产生冻胀作用，导致坡体内土颗粒之间的孔隙水结冰膨胀，滑坡变形量增加，春季因融沉作用导致堆积层出现回弹现象。集成模型对 GNSS2监测点位移拟合优度达 0.990，可较精确地预测该滑坡群的位移变形。本研究所建多元线性回归集成模型预测精度优异，可用于高寒地区同类蠕变型堆积层滑坡短期位移预测。

危岩稳定系数是崩塌灾害评估的核心指标，传统二维剖面模型因忽略三维形态特征与多裂隙协同作用，易导致稳定系数计算较大误差。基于极限平衡理论，构建了后缘含陡倾裂隙的滑移式危岩三维稳定性计算模型，提出了危岩在三维空间下多组后缘裂隙充水作用下水压力计算方法，以及三维空间形态下危岩滑面浮托力计算方法，并以重庆市涪陵区大闸口危岩为例开展了应用，对比分析三维与二维模型的计算差异。结果表明：三维模型可精确表征危岩不规则形态及多裂隙水力耦合效应，暴雨工况下双裂隙充水（分析工况⑦）时稳定系数较单裂隙充水（分析工况③）降低5.04%；数值模拟验证显示三维极限平衡法与强度折减法结果偏差约为0.4%；危岩形态对稳定性影响显著，除规则立方体外，多数情形需采用三维分析方法以确保评估精度。研究成果可为复杂条件下滑移式危岩精准稳定性评估提供理论与技术支撑。

河南省登封市南部地处嵩山山脉与黄河中下游平原过渡地带，地形地质条件复杂，滑坡灾害频发，对区域生产安全与居民生活构成严重威胁。开展滑坡隐患早期识别与高精度易发性评价，对区域地质灾害防治具有重要现实意义。综合运用光学遥感与小基线集合成孔径雷达干涉测量（SBAS-InSAR）技术开展滑坡隐患早期识别，选取高程、坡度、地层岩性等12项关键评价因子，基于信息量模型与机器学习方法（人工神经网络、随机森林及Stacking集成策略）进行滑坡易发性评价，并采用斜坡单元优化评价结果输出。结果表明：①通过多源遥感解译与野外验证，共识别滑坡隐患点33处，主要分布于研究区中部、西南及东南区域，空间分布与地形坡度、岩性软弱层及人类工程活动显著相关；②研究区滑坡易发性呈现北低南高分布特征，Stacking集成策略模型AUC值达0.96，预测精度最优，显著优于单一模型及传统信息量模型，8.60%的高易发区空间覆盖率即可捕获87.72%滑坡样本。本研究构建的多源遥感识别+集成学习评价技术框架，为登封南部地区滑坡风险精准防控提供了高精度数据支撑与技术范式，同时验证了集成学习在复杂地形区滑坡易发性评价中的显著优势。

青海省海北藏族自治州（以下简称：海北州）地处祁连山中部地带，多年冻土分布广泛，随着全球气候变暖，区域内热融地质灾害发生较为频繁，对居民的生命财产构成严重威胁。针对区域热融灾害主控因素不明、传统影响因子剔除式指标优化易丢失有效信息的问题，开展易发性评价工作可为区域持续性建设发展与灾害预警提供技术支撑。以海北州为研究区域，对初步选取的16个评价指标进行相关性和重要性分析，采用降维技术优化评价指标，选用3种不同机器学习方法进行建模分析，研究表明：①经Kruskal-Wallis检验算法分析，距道路距离、多年平均温度、融化指数、高程、积雪天数为海北州热融地质灾害发生的主要影响因素。②与常规地质灾害不同，降雨通常不是热融地质灾害的决定性孕灾条件，评价中应重点考虑能够表征冻土热状态及工程扰动强度的相关指标。③采用降维技术对冗余因子进行处理，不仅可消除因子间的高相关性，还可保留原始数据的主要信息，生成的降维融合因子的重要性得到显著提升，优化了评价指标。④经降维技术评价指标优化后的3种机器学习模型预测性能均有所提高，且评价指标优化后的LR模型综合性能最优。基于 Kruskal-Wallis检验与降维技术评价指标优化方法可靠性强，LR 耦合模型适用于研究区热融灾害易发性评估，可为青藏高原同类冻土区灾害评价提供参考。

黄土高原黄土特殊的水敏性与垂直节理构造导致滑坡灾害高发频发，伴随特高压输电线路等线性基建大范围落地，区域精细化滑坡易发性评价需求持续攀升，但黄土偏远区域历史滑坡编录资料稀缺，传统依靠历史台账获取正样本、全域随机抽取负样本的建模方式，存在正样本数量不足、负样本易混入同环境模糊样本的弊端，造成机器学习模型评价精度偏低。针对上述问题，提出一种融合小基线子集合成孔径雷达干涉测量（SBAS-InSAR）时序遥感解译与信息量统计法的滑坡正负样本协同优化方法。以山西临汾吕梁山沿线黄土区为对象，选取高程、坡度、坡向、归一化植被指数（NDVI）、沟壑密度等 9 项评价因子开展建模；依托 2023—2024 年 Sentinel-1A 卫星影像实施 SBAS-InSAR 形变反演，将沿坡向年平均形变速率≤−15 mm/a 区域划为潜在滑坡区，结合光学影像滑坡地貌目视解译交叉核验，在原有历史滑坡扩充的 230 个栅格正样本基础上新增 920 个栅格样本，得到 1150 个优化正样本；再利用信息量模型开展滑坡易发性五级分区，从极低、低易发区内随机采样获取优化负样本，严格控制正负样本 1∶1 配比。试验设置 4 组对照采样方案，数据集按 7∶3 划分训练与测试集，采用随机森林（RF）与反向传播神经网络（BPNN）开展易发性建模，以受试者工作特征曲线−曲线下面积（ROC-AUC）作为精度评价指标。结果表明，样本优化效果分级显著：仅优化正样本可明显提升模型精度，仅优化负样本对模型增益有限，正负样本协同优化效果最优；最优方案 RF、BPNN模型AUC值分别为0.91812，0.81937，相较传统历史编录正样本+全域随机负样本方案（RF、BPNN模型AUC值分别为 0.57285，0.55577），精度分别提升 60.27%，47.43%。研究证实遥感与信息量法协同优化样本可显著提升黄土滑坡评价可靠性，该思路可推广至红层山区等样本匮乏区域，能够为黄土区输电线路安全运维与地质灾害防控提供技术依据。

针对台风暴雨诱发花岗岩地区群发性滑坡灾害防控难题，以广西北流市为研究区，聚焦台风暴雨型滑坡的降雨响应机制与风险预警技术开展系统研究。通过台风暴雨事件中降雨时空分布特征及其诱发滑坡机制分析，量化降雨峰度、偏度、峰值位置系数，将台风暴雨分为后峰型、前峰型及集中型3类，构建基于瞬态入渗−三维边坡稳定性（TRIGRS-Scoops3D）耦合模型的暴雨条件下区域斜坡稳定性评价方法，并以2023年“6・26”降雨事件为例进行了应用验证。结果表明：研究区超50%范围在降雨条件下发生稳定性劣化，其中极不稳定区占比5.73%，高风险区域集中分布于北部、东部及西南部陡坡地貌单元；暴雨诱发的滑坡点均位于基于稳定性评价结果划分的预警区域范围内。本研究提出的基于“降雨模式识别−稳定性量化评估−风险区域动态圈定”的台风暴雨型浅层滑坡预警方法，具有较高可靠性与适用性。研究成果可为台风影响区花岗岩分布区浅层滑坡风险防控、监测预警体系构建及地质灾害应急管理提供科学依据与技术支撑。

2024年7月17日8点40分，位于湖北省宜昌市秭归县归州镇贾家店村的湾水田滑坡失稳破坏，滑坡总方量约80万 m³，导致1200 m村级公路和60亩农林柑橘园损毁。为系统揭示该滑坡发育特征、运动过程与失稳机理，通过详细的野外地质调查，无人机航拍及监测数据分析等手段，在分析湾水田滑坡运动特征的基础上，结合Geo‑Studio有限元模拟软件，计算强降雨条件下滑坡内部渗流特征及坡体稳定性演变过程，进而揭示其成因机制与破坏模式。结果表明，湾水田滑坡属于高速岩质滑坡，按运动特征可分为启滑区、二次解体区、主堆积区、右侧撒落区和左侧撒落区共5个亚区。砂泥岩互层的地层岩性，槽脊相间的微地貌以及节理发育的岩体结构是湾水田滑坡发生的内在因素，滑前17 d累计降雨量达253.8 mm的2轮持续强降雨是主要外因。持续强降雨引起坡体内部孔隙水压力持续上升，滑坡安全系数由1.2降至0.97，显著降低坡体稳定性。历经2轮强降雨，滑体与滑带岩土体孔隙水压力大幅增加，最高孔压达75.4 kPa，孔压最大增量达303.9 kPa。孔隙水压力的突增最终引发滑坡失稳破坏。湾水田滑坡由于岩层倾向方向滑动受阻，坡体沿临空面滑动，主滑方向10°与岩层倾向282°形成88°的夹角，为近岩层走向滑动的特殊破坏模式，显著区别于顺层滑坡的失稳机制，具有高度的隐蔽性、强烈的突发性。研究成果对我国山区存在类似条件的灾害隐患点的防灾减灾、监测预警与工程防治工作具有重要理论与实践意义。

堆积体广泛分布于我国山地丘陵区，属于土石混杂的宽级配松散土体，降雨渗流作用下极易出现细颗粒迁移、流失的内侵蚀问题。内侵蚀会同时劣化土体骨架力学性能、改变渗透特性，是诱发堆积体滑坡的核心诱因，因此精准预测细颗粒侵蚀演化量，对地质灾害防控与岩土工程安全运营具有重要现实意义。针对现有侵蚀量预测模型普遍忽略土体应力状态影响的缺陷，本研究以饱和堆积体五相混合介质为基础，结合质量守恒、动量平衡、有效应力原理等理论，建立渗流−侵蚀−应力多场耦合控制方程，并依托 COMSOL 平台完成数值模型开发；采用不同偏应力工况下的三轴侵蚀剪切试验数据，验证该数值方法的精度与可靠性。基于大量耦合模拟结果，将体积应变、含石率、平均渗流流速与时间作为输入参数，通过最小二乘法回归分析，构建适配复杂应力条件的堆积体内侵蚀演化表征模型，实现了内侵蚀过程的定量表征，并系统剖析了含石率、体积应变影响内侵蚀特性的内在作用机理。试验与模拟结果表明，在土骨架未发生侵蚀失稳破坏的前提下，本研究建立的表征模型可精准预测不同应力水平、不同含石率堆积体的细颗粒侵蚀演化规律。含石率提升会延长孔隙水渗流路径、降低平均渗流速度，进而有效抑制土体内部侵蚀；而偏应力作用下堆积体产生剪胀变形，体积应变随之增大，是导致内侵蚀程度加剧的核心内在诱因。本研究所构建的内侵蚀演化表征模型，可定量刻画渗流、侵蚀与应力耦合作用下堆积体的渗透性动态演化特征，弥补了传统侵蚀模型无法适配复杂应力场的不足，拓展了侵蚀方程的应用场景。研究成果可为山地丘陵区堆积体边坡、地基的稳定性评价以及降雨型滑坡灾害防控提供理论支撑与技术参考。

为了探究不同时间尺度水位（时刻及日、月、年平均）对区域浅层地下水储变量计算精度的影响，以2019年邯郸平原浅层地下水为研究对象，采用网格法和泰森多边形法分别计算各时间尺度下的地下水储变量，并进行对比分析。结果表明：相同时间尺度水位下，2种方法计算结果较为接近，地下水储变量最大差异为0.114亿m³。对于不同时间尺度水位，月平均水位与时刻水位（理论上计算精度更高）计算结果偏离程度最大，采用网格法与泰森多边形法的计算结果分别相差0.727亿，0.611亿m³，偏离程度呈随机性；年平均水位与时刻水位计算结果差距较小（0.015亿m³），但接近程度也呈随机性。对于网格法，年平均水位计算结果受网格尺度影响不大（最大相差0.011亿m³）；非年尺度下，计算精度随网格细化而提升。当网格分辨率优于1 km时，网格法计算精度高于泰森多边形法；但当规则剖分网格尺度接近于泰森多边形平均分区面积时，泰森多边形法计算精度更高。研究结果可为合理选用不同时间尺度水位数据，提高地下水储变量计算精度，科学评估地下水超采治理效果提供方法支撑。

地下水流动会与围岩发生热量交换并改变地温场分布，对地热资源赋存与勘查具有关键控制作用。为揭示山西地堑运城盆地地下水流动对地温场的影响机制，以运城断陷盆地为研究对象，构建二维剖面地质模型，采用有限元数值模拟方法，设置单一热传导、重力驱动热传导−热对流、重力+浮力联合驱动热传导−热对流3种情景，对比分析地下水流动对深部地温场的控制效应。结果表明，单一热传导模式下，地温场呈南北对称、高低相间分布，高温集中于汾河与涑水凹陷，受基底起伏与盖层厚度控制。重力驱动模式下，地下水沿高渗地层与断裂带流动，使补给区降温、排泄区升温；叠加温度差异引起的浮力作用后，深大断裂带流速与流向改变，峨眉台地南北缘断裂及中条山断裂深部形成局部温度正异常。钻孔测温对比表明，运城盆地热量传递以热传导−热对流复合模式为主，深大断裂渗透率约 1.0×10⁻¹² m²。研究表明，地下水流动显著控制运城盆地地温场分布与热量再分配，复合传热模式为该区地热系统主导机制。研究结果可为运城盆地及山西地堑相似区域地热资源勘查与预测提供科学依据。

豫东平原为黄河下游典型农灌区，区内广泛分布高砷地下水，对居民饮水安全构成严重威胁。揭示冲积平原地下水砷迁移转化的生物地球化学机制，可为防控地方性砷中毒提供科学依据。从黄河冲积平原、决口扇、河间洼地3类地貌单元采集 200 组地下水样品，综合运用水文地球化学分析、三维荧光光谱（3D-EEM）及平行因子分析（PARAFAC），阐明高砷地下水空间分异规律及溶解性有机质（DOM）介导的砷活化机制。研究表明，高砷地下水（ρ（As）>10 μg/L）主要赋存于 20～50 m 浅层含水层，空间分布受黄河现代河道与故道沉积体系控制，在决口扇前缘与河间洼地形成富集区。DOM 表征显示，高砷水 DOM 具高芳香性与强腐殖化特征，以小分子量腐殖质组分（C1，相对荧光强度占比54%）和类黄腐酸组分（C3，相对荧光强度占比29%）为主，揭示陆源−微生物源协同输入机制。相关性分析表明，地下水砷含量与 Fe（Ⅱ），${\mathrm{NH}}_4^+ $-N 及 DOM 组分 C1和C3的最大荧光强度F_max呈显著正相关。弱还原−还原沉积环境中，有机质驱动微生物介导铁（氢）氧化物还原性溶解、腐殖质−铁−砷三元络合物解吸共同构成砷活化双途径；类色氨酸组分（C2）厌氧降解可提升微生物代谢活性，加速沉积物中砷二次释放。研究结果可为黄河下游冲积扇高砷地下水风险管控与安全供水提供理论支撑。

随着氢能利用需求不断提升，地下地质储氢（UHS）已成为能源储存领域的研究热点。地质储氢高温高压条件下H₂在纯水中的扩散系数，是定量刻画H₂在储层孔隙中运移行为、准确评价H₂通过盖层扩散损失的关键参数。但现有研究多集中于常温常压条件，高温高压条件下的实验数据仍较为缺乏。本研究采用显微激光拉曼光谱技术，在透明高压石英毛细管中原位观测H₂在水溶液中的溶解扩散过程，实测获得10～30 MPa、298.15～393.15 K温压范围内H₂在纯水中的扩散系数，并分析其影响规律与工程应用意义。结果表明：温度对扩散系数影响显著，随温度升高扩散系数明显增大；20 MPa下温度由298.15 K升至363.15 K时，扩散系数增幅约211%，可用Speedy-Angell幂律方程准确拟合：D=23.572×10⁻⁹[(T/213.54)−1]^2.021。压力对扩散系数影响较弱，随压力增大整体呈轻微下降趋势；363.15 K时压力由10 MPa升至30 MPa，扩散系数降幅约4.8%。结合有效扩散系数经验公式估算H₂透过盖层的泄漏通量，结果显示盖层厚度越大，H₂扩散总量越小、扩散速度越慢、泄漏风险越低。因此，实际地质储氢工程应优先选择温度较低、盖层厚度较大的深层地质构造。本研究获取的高温高压扩散系数数据，可为地质储氢中H₂运移规律定量刻画与扩散通量计算提供关键参数，同时为储氢场地选址、方案设计与风险评估提供科学依据。

土壤含水率是刻画土体三相、冰−水多相介质、表征冻融相变过程的核心物理参数，广泛支撑水文循环解析、农田墒情调控、生态演化评估与岩土工程稳定性评价。当前现有综述多局限单一监测尺度或单一测量技术，缺少面向冻土场景冰、水组分定量解耦的系统性对比，难以满足冻土路基、边坡、滑坡等工程冻胀融沉风险精准评估需求。以 2005—2026 年 CNKI、Web of Science 核心文献为基础开展文献计量分析，梳理国内外发文时序、核心科研机构与关键词演化规律，明确领域研究热点由传统单点监测逐步转向多源数据智能融合。系统梳理土壤含水率全套监测技术，划分为接触式基准 / 原位传感、非接触浅层地球物理/遥感两大体系，涵盖烘干基准法、时域反射（TDR）/频域反射（FDR） 介电传感、热脉冲、核磁共振（NMR）、探地雷达（GPR）、电阻率成像（ERT）、卫星遥感等手段，从测量原理、适用尺度、误差来源、冻土冰−水辨识能力开展全面对比评价；围绕冻融相变带来的热、介电、核磁、弹性波物性差异，剖析未冻水、冰晶赋存形态对各类传感信号的干扰机制；系统归纳土壤质地、盐分、温度、植被覆盖、设备耦合条件3类测量误差来源，给出配套标定与校正方案。研究表明：烘干法仅可作为标定基准，无法实现长期连续监测；原位传感可点位实时观测，但易受土体理化条件干扰；地球物理、遥感可拓宽监测空间范围，但存在物性多解与尺度偏差；冻土冰、水组分区分是现有监测体系核心短板，单一手段识别可靠性低，必须多源观测交叉验证。对比纯物理机理、纯数据驱动、物理−数据融合3类反演路径，物理约束智能模型兼顾机理解释与预测精度，优势显著。未来应推进天−空−地一体化协同观测网络构建，发展多源传感融合、物理信息神经网络反演技术，实现跨尺度、高精度土壤含水率与冻土冰−水组分同步监测，为寒区地质工程防灾减灾提供理论支撑。

干旱地区土壤盐渍化问题突出，快速精准监测土壤盐分对区域生态保护与农业可持续发展至关重要。为提高干旱区土壤盐分遥感反演精度，以新疆维吾尔自治区孔雀河灌区为研究区，结合实地调查点位采集土壤样品，基于ASD FieldSpec 4地物光谱仪实测土壤高光谱数据校正Landsat 8卫星遥感数据，利用校正后的光谱指数通过随机森林算法构建土壤盐分遥感反演模型来估计孔雀河灌区表层土壤盐分。结果表明：土壤光谱反射率随盐渍化程度加重呈递增趋势；经ASD高光谱校正后部分盐分指数与土壤盐分相关性显著提高；随机森林算法构建土壤盐分遥感反演模型，建模集R²为0.847，验证集R²为0.713，比原始数据建模集和验证集的R²显著提高；孔雀河灌区西部土壤盐渍化最严重，自SW向NE土壤盐渍化程度逐渐减小，南部地区以轻、中度盐渍土为主，中、北部地区主要为非盐渍土。基于高光谱校正的随机森林反演模型精度良好，可为孔雀河灌区及同类干旱区土壤盐渍化动态监测提供可靠技术支撑。

针对单一传感器成像受物理条件与系统设计限制，难以同时兼顾高空间分辨率与高光谱分辨率的问题，提出一种局部−全局协同的多尺度特征增强融合方法，用于高光谱图像与多光谱图像融合任务，旨在充分挖掘2种模态在空间结构与光谱信息上的互补优势，在保持光谱一致性的同时显著提升空间细节表达能力。该方法的整体框架由特征提取、特征融合、特征增强和图像重建4个模块协同构成。特征提取模块分别对高光谱与多光谱图像进行多层次编码，获得初始的光谱与空间特征表示；特征融合模块在统一特征空间内对多源特征进行交互与对齐；在此基础上，构建局部−全局特征增强模块，其中局部增强子模块通过多种卷积块与多尺度感受野强化纹理、边缘等细粒度空间细节，全局增强子模块引入光谱−空间融合的Transformer结构并结合多尺度卷积操作，以建模长程依赖关系并提升全局上下文与光谱一致性表达能力；最后，图像重建模块将增强后的融合特征映射回图像空间，生成高质量融合结果。在多个公开数据集上的定量与定性试验结果表明，所提方法在空间细节保持、光谱保真度以及多项综合评价指标（如：PSNR（峰值信噪比）、SSIM（结构相似度）、SAM（光谱角相似度）、ERGAS（相对全局自适应误差））方面均优于现有主流融合方法，融合图像的空间分辨率显著提升，光谱失真小，视觉效果与客观指标均表现优异，且在不同场景下均展现出良好的鲁棒性。本研究提出的局部−全局协同多尺度特征增强方法有效缓解了单一传感器成像中空间与光谱分辨率相互制约的问题，能够生成兼具高空间细节与高光谱保真度的融合图像，为遥感图像融合提供了一种高性能、强鲁棒的解决方案，具有良好的应用潜力。

横波速度是表征岩土介质物理、力学性质的关键参数，在油气勘探开发中作用突出。碳酸盐岩缝洞储层结构复杂、非均质性极强，传统岩石物理模型与经验公式横波预测速度精度偏低。以新疆维吾尔自治区塔河油田超深层缝洞储层为研究对象，提出基于降维技术与储集体类型划分的长短期记忆神经网络（long short-term memory，简称LSTM）横波预测方法：先校正失真测井曲线，采用主成分分析法（principal components analysis，简称PCA）将声波时差、密度测井以及中子测井等11项测井参数降维为 5 个主成分；结合成像测井与电性特征，利用支持向量机（support vector machine，简称SVM）将储层划分为溶孔、裂缝、基岩、未充填溶洞、充填砂泥质溶洞、充填角砾溶洞6类，再构建LSTM深度学习模型开展分类型横波预测。结果表明，本方法对缝洞储层的横波预测结果与实测值相关性达到91%，相对于传统经验公式预测精度显著提升。本研究提出的 PCA-SVM-LSTM 组合预测方法，可有效刻画塔河油田超深层缝洞型储层的强非均质特征，预测结果与实测数据吻合度高，可为同类碳酸盐岩储层横波预测提供高效可行的技术思路。

鄂东南是我国重要铁矿资源基地，程潮铁矿作为区内典型大型矽卡岩型铁矿，现有钻探工程已达标高−1300 m且矿体尚未完全圈闭，深部及外围找矿潜力突出。重磁勘探是磁铁矿勘查的高效手段，但传统位场分离算法参数依赖性强、弱异常提取效果有限，如何精准挖掘重磁异常中的深部矿化信息，是该区深部找矿亟待解决的问题。以程潮铁矿区及外围为研究区，基于 GMS 重磁勘探软件，选用 DB4 小波基开展重磁数据小波多尺度分解，结合功率谱法计算各阶细节异常对应的场源似深度；从平面、剖面2个维度，系统剖析不同深度磁、重力细节异常的强度、规模、正负异常组合及梯度变化特征，并结合钻探、大地电磁、物性测试等资料，建立异常与已知地质体、矿体的对应关系。研究表明，从重磁一阶至四阶细节异常，异常强度随场源似深度增大持续升高，四阶异常幅值达到峰值，对应场源似深度约1587.8 m；五阶细节异常强度略有衰减，但异常分布规模进一步扩大。目前矿区工程控制的磁铁矿体主要赋存于一阶至三阶细节异常对应的浅−中部深度区间，四阶强异常对应深度暂无工程揭露，反映矿区深部存在显著的高磁性、高密度地质体响应。小波多尺度分解技术可有效剥离不同深度的重磁局部异常，实现多维度精细解析。深部验证钻孔及测井资料已在1600 m以深位置揭露工业磁铁矿体，刷新矿区最大见矿深度，证实该方法能够有效指导老矿山深边部隐伏矿体探测、地质组构解译，可为同类矽卡岩型铁矿区深部找矿工作提供可靠的技术参考。

声波测井曲线，尤其是纵波时差（DTC）与横波时差（DTS），是岩石物理分析、地震合成记录制作及储层精细表征的重要基础资料，但在实际钻井过程中，受井眼条件及复杂测量环境噪声等因素影响，声波测井曲线易发生畸变或缺失，从而制约其工程应用效果。传统经验公式与统计回归方法难以刻画测井曲线之间复杂的非线性关系，近年来引入的机器学习与深度学习方法虽在一定程度上提升了重构精度，但在复杂井况条件下，对测井信号非平稳特征、局部变化特征及长程地质相关性的综合表征仍存在一定局限。针对上述问题，本研究提出一种基于变分模态分解（VMD）与时域卷积网络（TCN）-Transformer融合架构的声波测井曲线重构方法。该方法通过VMD对原始测井信号进行多尺度分解，在最大程度保留地层有效信号的同时，滤除高频环境噪声，引入TCN刻画测井曲线的局部变化特征，并结合Transformer多头自注意力机制提取测井序列的长程依赖信息，从而实现对复杂沉积旋回特征的整体建模。基于山西某区块实测测井资料，开展模型对比分析、消融实验、井径异常条件下的曲线重构实验及盲井预测验证。结果表明，所提出方法在声波测井曲线重构精度与稳定性方面表现优异，测试井段中DTC与DTS预测的决定系数（R²）分别达到0.9142和0.9165；VMD信号分解与TCN-Transformer混合架构对模型性能提升均有显著贡献；在井径异常发育井段，模型能够有效抑制环境噪声干扰，重构的曲线形态连续合理；盲井预测结果生成的合成地震记录与实测地震剖面在波组特征与相位特征上具有较好一致性。该方法在复杂井况条件下具有较好的适应性与实用性，可为低质量测井资料校正、补全及后续地震反演与储层精细表征提供可靠基础数据支持。

第四纪地层呈现多沉积旋回、多重透镜体夹层与横向无序展布的复杂沉积特征，传统三维地质建模方法难以精准表征地层连续性与层序连接关系，易出现层序混乱、界面失真等问题，无法满足城市地下空间数字化与地质灾害预警等工程需求。针对上述难题，聚焦第四纪地层无序性与多夹层特性，提出一种基于地层贯穿度连层的高精度三维地质建模方法。以钻孔数据为核心驱动，先识别普通、嵌套、顶层和底层透镜体并开展空间聚类处理，剔除透镜体引发的局部地层不连续干扰；结合地质先验知识构建 “大层−亚层−次亚层” 分级体系，以地层贯穿度为核心指标优先编码贯穿性地层，实现含倒转地层的统一层序构建；基于角度不整合尖灭系数计算地层尖灭边界并构建地层分区，最终采用薄板样条插值算法完成光滑、拓扑一致的三维地质模型网格构建。以北京中关村地区 102 个工程钻孔为实验数据，建模剖面与人工解译剖面地层连接高度吻合，可全自动精准识别所有透镜体，地层连接错误率降低 67%，地质界面吻合度提升至 92%，有效避免松散地层导致的层序错乱与零厚度层冗余插入问题。该方法可智能识别透镜体、精准统一地层层序，显著提升第四系三维地质建模精度与合理性，为城市地下空间开发、地质灾害智能预警、工程勘察设计提供可靠三维地质模型支撑，在城市地质数字化领域具有广泛推广价值。

花岗岩残积土工程性质空间离散性强，其抗剪强度参数传统试验测试周期长、成本高、效率偏低，同时单一机器学习模型普遍存在泛化能力有限的问题。本研究构建基于 Stacking 集成学习的预测模型，实现花岗岩残积土黏聚力与内摩擦角的高精度预测，并揭示各物理指标对抗剪强度参数的影响机制。依托文献及工程勘察实测土工试验数据建立样本集，经数据筛选与归一化预处理后，搭建2层Stacking 集成学习框架；选取随机森林（RF）、支持向量机（SVM）、误差反向传播神经网络（BPNN）作为异构基学习器，采用五折交叉验证完成模型训练，以岭回归（Ridge 回归）作为元学习器融合多模型输出结果；选取细粒含量、孔隙比、含水率、液限、塑限、比重 6 项指标作为输入，黏聚力与内摩擦角作为输出，并引入 SHAP 可解释性方法分析参数影响规律。模型在验证集上，黏聚力、内摩擦角的决定系数R²分别为 0.88、0.90，均方根误差 RMSE 依次为 3.60 kPa、2.46°，较最优单一基学习器R²分别提升 1%、5%；独立工程测试集结果表明，黏聚力预测偏差为 0～1.91 kPa，内摩擦角预测偏差为 0°～0.67°，集成模型综合性能显著优于单一模型。SHAP 分析证实，黏聚力主控因素为含水率、液限、细粒含量，内摩擦角主控因素为细粒含量、孔隙比、含水率，变化规律与土力学理论相符。Stacking 集成学习能够充分发挥不同机器学习模型的优势，有效提升花岗岩残积土抗剪强度参数的预测精度与鲁棒性，可为该类土体分布区边坡稳定性评价、滑坡灾害防治提供高效、低成本的参数获取技术支撑。