揭示高压电脉冲载荷作用下岩体裂缝萌生与扩展内在机制，厘清冲击波驱动下岩体损伤与裂缝演化时序关系，明确放电回路关键参数对破岩效果的影响规律，为高压电脉冲破岩设备参数优化提供理论支撑。基于断裂力学与损伤力学理论，融合 RLC 放电电路与 Weizel-Rompe 等离子体电弧阻抗模型，建立考虑拉伸−压缩应变分解的相场断裂耦合数值模型，开展高压电脉冲破岩数值仿真；采用相场变量实现裂缝增长长度与岩体损伤面积的定量统计，分析冲击波、放电电压、电容、电感及等离子体通道长度对岩体破裂行为的影响。岩体损伤演化与冲击波强度及其上升速率密切相关，损伤不等同于裂缝扩展，损伤萌生先于宏观裂缝起裂，是裂缝形成的前置过程；冲击波强度越高、上升速率越快，裂缝扩展速率越快，岩体损伤程度加剧、损伤范围扩大；破岩效果随放电电压、储能电容增大而提升，随等离子体通道长度增大而减弱；回路电感小幅变化对破岩效果影响有限，但电感显著增大会抑制瞬时能量释放，削弱岩体破碎效果；电脉冲作用点位移波形与冲击波压力波形形态相近，受岩体材料变形及内部能量耗散效应影响，位移响应相对冲击波压力存在明显滞后效应。所建立的耦合模型可实现高压电脉冲下岩体裂缝与损伤的定量表征，研究结果可为电脉冲破岩设备的工程参数选型与调试提供理论参考。

传统成矿预测模型处理复杂地质场景时存在多源地学数据融合能力弱的问题，现有集成学习成矿预测方法对不同基学习器的地质变量识别互补效应剖析不足，且数据驱动建模对先验地质背景约束融合有限。针对上述问题，本研究构建一套堆叠集成学习成矿预测方法。采用2层堆叠（Stacking）集成框架，基学习器选取随机森林（RF）、极端梯度提升（XGBoost）、类别特征提升（CatBoost），元学习器采用逻辑回归融合基模型输出；构建基于模型扰动重要性评分的特征筛选工具，实现非线性模型下地质评价因子定量解析。以鲁西苗山−新泰矽卡岩型铁金多金属矿为研究实例，综合地质、地球物理、地球化学多源地学信息，通过相关性分析剔除冗余变量，得到 17 个核心评价因子；采用合成少数类过采样技术（SMOTE）处理样本类别不平衡，基于 5 折分层交叉验证完成模型训练与性能评估。Stacking 集成模型的准确率、精确率、F₁ 值（F₁-Score）、受试者工作特征曲线（ROC）线下面积（AUC）等评价指标均优于 RF、XGBoost、CatBoost 单一模型，成矿概率空间分布与已知矿床匹配程度高；3类基学习器对控矿地质要素识别具备互补效应，模型解析表明断裂构造与燕山晚期侵入岩体是本区矽卡岩型矿床的核心控矿要素。综合模型成矿有利度与区域成矿地质条件，圈定3处具有勘查潜力的找矿靶区；所建立的特征重要性评估工具具备较好方法学借鉴意义，多源数据与异质模型协同优化思路有效提升成矿预测可靠性，可为新一轮找矿突破战略行动提供技术支撑，模型参数优化、多尺度样本平衡仍是后续需要完善的方向。

阿尔恰勒铅锌铜矿床位于新疆西天山伊什基里克成矿带西南缘，矿体呈层状−似层状赋存于下石炭统阿克沙克组灰岩中。矿区地表及钻探工程尚未揭露成矿岩体，关于该矿床属于沉积喷流（SEDEX）还是矽卡岩型矿床长期存在争议，成矿与岩浆作用的成因联系不明确，直接制约矿区深边部找矿部署。以矿石中识别出的粒状、放射状两世代磁铁矿以及广泛产出的黑柱石为研究对象，开展系统岩矿相学观察与电子探针主量元素分析，厘定矿物形成机制、限定成矿物理化学条件，约束矿床成因，为矿区及区域找矿勘查提供依据。岩相学与地球化学结果表明：2类磁铁矿均具有低Ti、V，高Al、Mn的热液矽卡岩型磁铁矿地球化学特征，Al-Mn-Ti-V图解估算成矿温度200～300 ℃，磁铁矿Mg温度计计算获得平均温度381～392℃，反映中低温热液成矿特征；黑柱石具有低Fe²⁺、高Mn²⁺特征，TFeO/(TFeO+MnO)比值为0.86～0.93，属于锰质黑柱石变种，指示成矿流体处于相对氧化环境。结合矿区石榴子石−钙铁辉石−黑柱石−阳起石矽卡岩矿物组合、矿石交代结构以及浅部铅锌向深部铜矿化过渡的元素分带特征，认为阿尔恰勒为受隐伏侵入岩控制的远端矽卡岩型铅锌铜矿床；根据矿化分带规律推测，矿区北部深部具有寻找隐伏接触带铁铜矿体的潜力。

青海省祁漫塔格地处柴达木盆地南缘，隶属东昆仑成矿带，区域广泛发育晚古生代−中生代岩浆活动，产出虎头崖、卡尔却卡、牛苦头等大量铁−铜−铅−锌多金属矿床，已有研究证实多数矿床存在两期成岩成矿作用。野马泉是区内典型矽卡岩型铁多金属矿床，以往研究仅聚焦矿区晚三叠世花岗岩−矽卡岩成矿系统，普遍认为仅三叠纪岩浆活动控制矿化，泥盆纪侵入岩的成矿潜力缺少年代与地球化学约束，野马矿床是否存在两期独立岩浆−成矿事件长期存在争议。以野马泉矿区西部晚三叠世侵入岩、东南部 M13 磁异常区钻孔深部泥盆纪花岗闪长岩及接触带矽卡岩石榴子石为研究对象，开展野外地质填图、岩相学显微鉴定，配套完成锆石与石榴子石 LA-ICP-MS U-Pb 定年、全岩主微量元素测试、锆石原位 Lu-Hf 同位素分析，系统约束两期岩体形成时代、岩浆源区与构造属性。矿区西南部闪长岩、二长花岗岩、正长花岗岩锆石 ²⁰⁶Pb/²³⁸U 加权平均年龄集中 225.0～223.4 Ma（加权偏差均方MSWD=1.7～2.4），与矿区云母 Ar-Ar 成矿年龄(222±1.3) Ma 高度吻合，限定晚三叠世岩浆及配套矽卡岩成矿时限；M13 深部花岗闪长岩锆石年龄392.8～392.0 Ma，矽卡岩石榴子石 Tera-Wasserburg 等时线年龄(407.7±5.1) Ma，2组年龄在误差范围内基本吻合，证明早−中泥盆世同步发育岩浆活动与铁多金属矿化。岩石地球化学特征显示两期岩体均属高钾钙碱性系列，晚三叠世岩体为准铝质−弱过铝质，泥盆世花岗闪长岩受成矿流体蚀变钠大量流失，呈强过铝质特征。两期岩浆源区均表现为壳幔混源：原始岩浆来自岩石圈地幔部分熔融，上升运移过程混染地壳物质。两期岩浆分属不同构造阶段：泥盆世岩体形成于原特提斯洋闭合、陆块碰撞后的后碰撞伸展环境，晚三叠世岩体形成于古特提斯洋俯冲结束后的板块内伸展背景。年代学与地球化学数据证实，野马泉铁多金属矿床记录早−中泥盆世、晚三叠世两期岩浆侵入活动，分别诱发两期独立矽卡岩型铁铜铅锌成矿作用。研究成果完善祁漫塔格成矿演化理论，为区域内两期侵入岩相关多金属矿产勘查提供重要理论依据与找矿方向。

福建政和地区是东南沿海重要的金多金属矿集区，主要发育岩浆−热液型矿床，矿化−蚀变样式复杂多样。然而，由于该地区地质情况复杂、研究程度较低，其矿化−蚀变特征尚不明确。以东坑火山盆地西北侧的岩皮头多金属勘查区为研究对象，对区内广泛发育的热液蚀变开展详细的野外地质观察、钻孔矿化−蚀变分带和地球化学定量分析，为深部找矿勘查提供有效的围岩蚀变和地球化学信息。结果表明，岩皮头地区发育铅锌多金属矿化和铜钼矿化，以矿化为中心，蚀变具有明显的分带性，可分为钾质蚀变岩带、矽卡岩带、金属矿化带、云母片岩带和角岩带。从钾质蚀变岩带到矽卡岩带，Si、Al、TFe、Ca、K等元素呈迁出状态；从矽卡岩带、角岩带到矿化带，大部分元素向矿化带迁移，表明矿化时成矿流体活泼。与金属矿化关系密切的蚀变类型是钾质蚀变和矽卡岩化，与矿化有关系的是云母片岩带。结合区域研究成果，建立了岩皮头地区矿化−蚀变分带模式，认为该地区具有较好的深部找矿潜力，并指出下一步找矿工作为向北西侧矽卡岩化更强烈的黄畲岗地区。

松辽盆地古龙凹陷青一段高黏土粉砂岩夹层是页岩油微运移与局部富集的重要载体。受黏土矿物、细喉道以及孔喉连通非均质性共同控制，储层普遍出现 “含油而不可动” 现象。有必要在同井同岩相条件下厘清孔喉结构与流体可动性的内在关系，建立适用于该类夹层的甜点识别评价标准，规避仅依靠含油性造成的甜点误判。为保障样品可对比性，在 PⅡ 井同井同岩相开展分组配对取样，采用矿物差异指数MDI≤15%作为样品筛选条件；综合开展高压压汞、原状含油二维核磁共振、洗油后饱和模拟地层水−离心核磁共振实验，获取孔喉半径中值r₅₀、分选系数σ、退汞效率、横向弛豫时间T₂截止值、可动流体饱和度等参数；构建复合可动油指数CMOI，综合表征储层含油贡献与流体可动贡献；结合 CT 扫描、扫描电子显微镜（SEM）微观观测，揭示黏土膜状 / 桥连充填造成细颈喉、孔喉连通受阻的微观机理，解释宏观实验统计规律。高黏土粉砂岩夹层中压汞孔喉参数与核磁可动指标存在显著对应关系：黏土含量升高，r₅₀减小，可动流体饱和度、CMOI同步降低，T₂几何均值（饱和）随之减小；受黏土束缚水干扰，T₂截止值不适用于样品间横向对比，T₂几何均值（饱和）更适合表征样品可动性差异。基于井段样本分析提出经验甜点判别组合：r₅₀>0.4 μm、可动流体饱和度S_MF>40%、CMOI≥20%，在S_MF−r₅₀交会图划分 A～D 4类评价类型分区，研究样本仅发育 A、B、D 3类，未见 C 类样品；其中 B 类样品表现为孔喉尺度大但可动性受限，体现 “高孔喉≠高可动” 的储层特征。受样本数量与取样范围约束，该套判别标准仅适用于 PⅡ 井青一段该同岩相井段，后续需扩充样品进一步校验阈值。CMOI与S_MF−r₅₀联合判别方案能够区分含油但动用受限储层，可用于该井段同类夹层样品的甜点识别与评价分类。

深层−超深层油气具有漫长的流体演化过程与复杂的成藏机理。塔里木盆地是我国典型的深层−超深层油气勘探领域，仅有少数钻井钻遇震旦系−寒武系烃源岩与储集层，缺乏针对震旦系−寒武系油气 “从源到储” 全过程的流体演化同位素年代学约束，制约了对塔里木盆地万米深层油气成藏机理的深入认识。以旗探 1 井寒武系玉尔吐斯组、震旦系奇格布拉克组烃源岩−储层岩心内孔缝洞充填脉体为研究对象，厘定多期脉体的流体来源与成因；综合利用流体包裹体分析、碳酸盐矿物 U-Pb 同位素定年以及固体沥青 Re-Os 同位素定年技术，揭示深层油气动态成藏演化过程。塔北地区寒武系玉尔吐斯组烃源岩发育2期裂缝方解石脉，稀土元素与锶同位素特征指示2期脉均为热液成因，流体来源于深部富锶流体体系；震旦系奇格布拉克组储层发育2期白云石孔洞充填脉，地球化学特征指示2期脉沉淀流体属于地层成岩流体，其中第 Ⅱ 期白云石脉锶同位素组成指示流体混入寒武纪同期海水组分。烃源岩第 Ⅰ 期方解石脉（（466±5） Ma）与储层第 Ⅰ 期白云石脉（（460±10） Ma）矿物形成于中奥陶世，该套早期脉体后期被油气充注改造并捕获油包裹体，证实原油于二叠纪（海西期）发生初次充注，源−储匹配关系良好。烃源岩第 Ⅱ 期方解石脉（263±69 Ma）与储层第 Ⅱ 期白云石脉（55±15 Ma）均发育大量油包裹体，结合埋藏史模拟，确定第 Ⅱ 期大规模油气充注发生于中新世，生烃与成藏具备良好时空耦合关系。储层中晚于第 Ⅱ 期白云石脉产出大量固体残余沥青（30±14 Ma），表明震旦系古油气藏在渐新世早期发生破坏与调整改造，受控于喜马拉雅期构造抬升作用。本研究开展系统同位素年代学与流体演化分析，为厘清震旦系−寒武系烃源岩生烃、排烃、储层油气成藏及保存全过程提供了直接实验证据。

鄂尔多斯盆地长 8 段为典型特低孔、特低渗致密砂岩储层，微观孔喉非均质性强、水驱剩余油分布规律复杂；现有数字岩心渗流研究多单独剖析孔隙结构或单一驱替条件，缺少孔喉本征参数与驱替工况协同作用的定量表征体系。厘清微观孔喉结构、驱替参数共同控制下的渗流驱替演化机理，可为富县地区致密油高效注水开发提供微观理论支撑。以鄂尔多斯盆地富县延长组长 8 致密砂岩储层为研究载体，选取 2 块代表性岩心开展显微 CT 扫描，通过灰度增强、非局部均值滤波、阈值二值化完成切片预处理，依托最大球算法重构三维孔隙网络；开展表征体元（REV）单元尺度校验后对孔隙网格粗化、几何缺陷修复，采用Navier-Stokes（N-S）方程组耦合Cahn–Hilliard（C-H）相场法搭建微观渗流数值模型，分别开展单相水渗流、油水两相水驱油瞬态仿真；设置多梯度驱替压力、油水黏度比2组控制变量，定量对比 YP1、YP2样品2类差异化孔喉岩心的渗流与驱替响应规律，系统揭示孔喉结构、驱替参数对渗流驱替效率的协同控制机制。单相水渗流条件下，流体流速、压差集中于细小喉道形成应力集中带，孔隙腔体内流速、压力波动微弱；YP1样品具备大孔隙、细喉道、强微观非均质特征，驱替演化曲线分段陡变，若要达到与 YP2样品同等剩余油饱和度，所需驱替压力显著更高；2类岩心绝对渗透率均随驱替压力增大呈递减趋势，低压区间绝对渗透率保持稳定。油水两相渗流条件下，细小喉道与复杂孔喉网络产生的应力集中易造成流体封堵、驱替停滞；喉道半径、孔喉非均质性直接控制水驱推进速度与平面波及范围，连通孔隙的体积占比决定有效可动用储集空间规模，孤立微小孔隙易形成永久剩余油滞留区。定量模拟结果显示：喉道半径<8 μm 占比高的 YP1样品岩心，提高驱替压力可大幅提升驱替效率；喉道整体偏大的 YP2样品升压增效幅度微弱；孔隙半径>18 μm 占比高、优势渗流通道发育岩心，降低油水黏度比可拓宽波及范围、改善驱替效果；以微小孔隙为主的岩心，减小黏度比会增大渗流阻力，驱替效率出现衰减。综合孔喉本征属性与人为驱替工况的耦合响应规律，建立了区分孔隙、喉道2类主控因素的微观驱替定量认识，可为鄂尔多斯盆地富县长 8 致密油储层注水参数优化、剩余油精准预测提供微观数值理论依据。

CO₂驱提高石油采收率技术（CO₂-enhanced oil recovery，简称CO₂-EOR）是兼顾增产与碳封存的关键技术，但深层高温高压砂岩储层中 CO₂−水−油−岩石多相界面演化机制尚不明确，现有研究对温压协同、不同气相（CO₂/N₂）作用下润湿性变化规律缺乏系统对比，制约现场驱替参数优化。搭建高温高压可视化石英毛细管测试装置，以十六烷模拟地层原油，设置多梯度温度（25～200 ℃）、压力（5～30 MPa）工况，分别测定 CO₂−水、水−十六烷两相及CO₂/N₂参与的三相体系接触角，结合界面张力、流体黏度演化规律分析润湿性调控机理。结果表明，CO₂−水接触角随温压小幅上升，水−十六烷接触角随升温显著降低、受压力影响微弱；气相组分可改变油水界面张力实现润湿性改造，CO₂溶解降低原油黏度的调控作用强于 N₂；温度 120～150 ℃是石英润湿性转变临界区间，超过该温度石英完全由油润湿转为水润湿；升温降低原油黏度、提升油相渗流能力，压力对流体物性影响有限。 高温更利于石英储层亲水转化，合理调控驱替温度可显著改善 CO₂驱开采效果。本研究通过毛细管微观多相试验揭示温压与气相类型对界面接触角的耦合影响，可为深层石英砂岩油藏 CO₂-EOR 温压制度优化提供试验支撑。

岩石突破压力与破裂压力是控制油气运移、聚集和成藏的关键参数，同时对 CO₂地质封存的盖层封闭安全性评价具有重要参考价值。目前多数研究分别针对突破压力或者破裂压力开展实验与评价，较少系统对比二者在不同岩性中的差异，以及共同约束油气运移成藏的内在机理。从地质学、岩石物理、岩石力学多学科视角出发，结合室内实验认识与盆地地质实例，系统剖析岩石突破压力与破裂压力的测试手段，对比不同类型岩石2项参数的分布特征，探讨源储剩余压力与2类压力的配置关系对油气运移、聚集过程的控制作用。结果表明：①不同岩性的突破压力与破裂压力差异显著，常规砂岩储层突破压力远低于破裂压力；致密粉砂岩储层二者大小关系复杂；泥页岩受纳米孔喉与力学各向异性控制，突破压力通常高于破裂压力。②源储剩余压力、突破压力、破裂压力的相对大小决定油气运移样式：剩余压力低于2项压力时油气难以发生运移；剩余压力介于突破压力与破裂压力之间，油气发生孔隙稳定渗流；剩余压力大于破裂压力而小于突破压力，油气沿裂缝快速运移；当剩余压力同时高于突破压力和破裂压力时，孔隙与裂缝共同构成油气运移通道。③盆地油气运移聚集划分为稳态连续运移与非稳态幕式运移2类模式，稳态连续模式下油气依靠孔隙−裂缝网络发生持续渗流；非稳态幕式模式发育于超压环境，依靠超压水力裂缝实现油气快速充注成藏。研究成果可为认识常规−非常规油气运移规律、成藏富集机制以及 CO₂封存盖层风险评价提供理论支撑。

以鲁甸−巧家高速巧家特长极深分离式隧道为研究对象，隧址地处乌蒙山区复杂构造带，隧道最大埋深超1600 m，区域构造挤压作用显著，地应力以水平构造应力为主，有限钻孔测点难以反映全域应力分布，为精准揭示隧址区三维初始地应力空间分布特征、完善深埋隧道地应力反演手段，依托勘察报告中K67+910钻孔346～637 m深度范围内6组水压致裂原位地应力实测数据，系统分析深部岩体三向主应力随埋深的演化规律；采用MIDAS GTS NX有限元软件构建2400 m×2400 m三维地质力学模型，选取地层勘察获取的多组围岩力学参数，分别开展位移约束边界、应力加载边界、混合边界、初始应变能理论边界4类边界条件的反演对比试验，筛选匹配实测应力场最优的边界加载方案，再将最优边界应用于全域模型完成地应力反演，并以相对误差±20%为精度标准，对比实测与反演应力值验证方法可靠性。现场测试表明，三向主应力随埋深近似线性增大，应力量级关系为最大水平主应力S_H>垂直自重应力S_V>最小水平主应力S_h，实测最大主应力优势方向NW32°；数值反演得到最大主应力集中于NW30°～35°，与实测方向高度吻合，各测点应力反演相对误差多控制在15%以内，均处于允许误差区间，应力随深度增长趋势与实测规律统一，证明基于初始应变能理论的反演模型可靠。研究明确了4类边界条件各自适用场景与局限性，证实该应变能反演方法可同时实现自重与构造应力场重构，所得分布规律与量化数据能够为同类型超深埋高地应力隧道的地应力反演、围岩支护优化及施工地质灾害防控提供理论支撑与工程借鉴。

近年来极端强降雨诱发滑坡地质灾害频发，揭示降雨型滑坡成灾背景、确定降雨阈值是地质灾害气象风险预警的关键环节，现有区域研究缺少多模型对比与滑坡滞后性定量分析。以2024年重庆市“7·8”强降雨诱发渝东北滑坡灾害为例，通过地理空间信息系统和统计分析法，开展滑坡与地质环境和降雨触发滑坡时效性分析，分别建立I-D、E-D和E-I降雨阈值模型，并采用混淆矩阵对比3种阈值准确性。研究表明，滑坡空间上显著集中于海拔低于1000 m、坡度10°～30°的北向斜坡，且多发于软岩地层（Ⅱ1与Ⅱ2岩组）以及距褶皱水系500～800 m范围内；滑坡发生与降雨过程呈正相关且具有明显滞后性，在持续强降雨第7 d达到峰值；I-D模型相较于E-D和E-I模型更适宜于作为研究区的降雨阈值线，其中 50% 滑坡发生概率下 I-D 模型准确率 0.56、误报率 0.34，综合性能最优。渝东北地区滑坡灾害是特定地质环境与极端降雨过程耦合作用的结果，所建立的I-D阈值模型可为区域地质灾害气象风险预警提供科学依据，但未来仍需通过增加样本量和数据精度以提升模型的准确性与短临预警能力。

我国西北地区广泛分布的盐渍土存在溶陷、盐胀、腐蚀等不良工程特性，易诱发路基、地基变形破坏。传统生石灰−粉煤灰无机固化盐渍土存在环境负荷较高的问题，且离子固化剂协同无机材料改良盐渍土的细观破坏机理尚不明确。探寻经济高效、环境友好的复合固化技术，揭示固化盐渍土剪切条件下宏−细观力学响应机制，对寒区盐渍土工程建设具有重要理论与实践价值。以甘肃永登亚硫酸盐渍土为研究对象，采用离子固化剂（ISS）、生石灰与粉煤灰开展复合固化，设置 0%，3%，6%，9%共 4 组 ISS 外掺掺量，开展 50，100，150 kPa法向应力下室内直剪试验，分析固化土宏观剪切力学特性；采用 PFC^3D构建离散元数值模型，选用线性平行黏结接触模型，通过细观参数标定复现室内直剪试验结果，从细观层面揭示剪切过程颗粒位移、接触力链演变规律，定量监测颗粒胶结损伤演化行为。ISS 可显著提升二灰固化盐渍土抗剪性能，所有试样均表现出明显脆性破坏特征；固化土抗剪强度随 ISS 掺量增加先升后降，在 ISS 掺量 6% 时达到峰值，继续增大 ISS 掺量会造成强度衰减；黏聚力随 ISS 掺量呈先增后减的变化规律。离散元结果表明，剪切作用下试样内部力链发生重构，剪切面附近胶结键逐步断裂；损伤因子演化划分为平稳发展、指数增长、趋于稳定3个阶段。ISS 通过改变土颗粒表面水膜厚度、调控水化产物覆盖程度影响固化盐渍土强度；基于胶结断裂占比提出细观损伤因子表达式，能够较好表征固化盐渍土剪切损伤演化规律，可为离子−无机复合固化盐渍土工程应用提供理论参考。

甘肃舟曲牙豁口滑坡为白龙江断裂带典型大型蠕滑滑坡，2019 年强降雨诱发大规模滑动，造成重大经济损失。区内同类碳质板岩滑坡广泛发育，但现有研究多侧重宏观变形监测，缺少不同含水率下滑带土强度弱化的定量环剪试验支撑，贯通裂缝对降雨入渗、滑带软化的控制机理尚不明确，滑坡分区失稳演化规律未得到数值验证，制约滑坡精细化防控方案制定。综合无人机航测、现场分区精细地质调查，采集滑坡后缘泥化碳质板岩滑带土开展多组长距离环剪试验，设置 9%、12%、15%、18%（饱和）4 级含水率与 100，200，400 kPa 3级法向应力，同步采用三维激光扫描、扫描电子显微镜（SEM） 观测剪切面细观形貌；依托 FLAC^3D 构建有、无裂缝2组对比数值模型，设置小、中、大雨3种降雨工况，布设 17 个监测点追踪饱和度、孔隙水压力、变形时序演化，综合揭示滑坡失稳机制。滑坡长期处于蠕滑状态，后缘源区变形剧烈，出露泥化碳质板岩滑带土黏粒质量分数为 26.4%，亲水黏土矿物质量分数为52%，水敏性极强；长距离剪切下土体呈显著应变软化，400 kPa 法向应力下，含水率由 9% 升至饱和时，软化比上升到 45.49%，剪切面粗糙度参数（相对起伏度均方根）Z₂最大下降量 0.24，黏土矿物呈面面叠置定向排布形成润滑结构；Z₂与残余摩擦系数皮尔逊相关系数为0.86755，含水率升高会通过 “抛光效应” 降低界面摩擦。数值模拟显示天然工况滑坡基本稳定，贯通裂缝大幅缩短滑带饱和时长；坡体变形较有效饱和度存在滞后效应，整体呈现源区先启动、逐级传递的变形特征。滑坡整体表现 “前拉−后推” 破坏模式，泥化碳质板岩滑带土强水敏性是内在控制因素，季节性强降雨为外部触发条件，贯通裂缝作为优势渗流通道加速滑带土软化。本研究定量阐明滑带土细观弱化机理，明确裂缝控渗失稳机制；建议采用分区差异化防治，优先封堵坡面张拉裂缝、配套排水工程与抗滑支护，为白龙江流域同类蠕滑滑坡防灾提供理论依据。

红黏土地区由地下管道断裂渗漏诱发的地面塌陷灾害频发，严重威胁城市公共安全，造成生命与财产损失。现有管道渗漏致塌模型试验多针对砂土、粉土开展，针对红黏土介质，不同管道流量控制下的塌陷演化机理仍有待深入。以贵州红黏土为研究对象，开展 6 组不同管道流量的半结构化物理模型试验，固定管道全断面断裂模式与覆盖层厚度；综合采用高速相机、土压力传感器、孔隙水压力传感器、激光位移计开展全过程监测，获取土体宏观变形破坏、湿润锋运移、土压力−孔隙水压力响应以及地表位移演化特征。在管道断裂条件保持一致时，管道流量减小会削弱渗漏水流对土体的掏蚀搬运能力，土体侵蚀速率降低，湿润锋运移机制发生转变，土洞优势发育方向由水平转向竖向，发生塌陷的临界覆盖层厚度随之降低；当流量低于临界值时，仅发育土洞而不会发生地面塌陷。管道流量较高工况无明显土拱效应，小管道流量工况土洞发育过程可形成显著土拱效应；塌陷发生前地表位移微弱，灾害表现出较强隐蔽性；不同管道流量下发生塌陷的工况，致塌模式均为渗漏水流顶破上覆土层。同时，随管道流量改变，孔隙水压力优先响应的监测点位随湿润锋扩展方向发生转换。本研究揭示了红黏土介质中管道流量对土洞演化、应力渗流响应及致塌模式的控制机理，可为城市地下管道全生命周期安全监测、地面塌陷风险预警及工程防控方案制定提供理论依据。

鄂西山区广泛发育大规模堆积层滑坡，坡体变形演化与降雨时空分布高度关联。为揭示堆积层滑坡变形特征及其演化过程对降雨模式的响应规律，确定滑坡稳定性对各因素的敏感程度，选取十堰市典型堆积层滑坡——麻池村1号滑坡为例，采用物理模型试验探究前锋、中锋、平锋和后锋4种降雨雨型作用下滑坡的演化过程；采用正交试验和方差分析辨识影响滑坡稳定性的主控因素。研究结果表明：①4种降雨雨型对滑体土孔隙水压力的影响主要体现在孔隙水压力峰值出现时间随雨峰位置的变化，雨峰越靠前，峰值出现的时间越早。其次，后峰型降雨所导致的滑坡破坏区域相对较大，致灾效应较强。②在各种类型降雨条件下，边坡模型主要从中部开始变形，先发生蠕变，再到阶跃式变形直至边坡完全破坏。③正交试验方差分析表明，影响麻池村1号滑坡整体稳定性的敏感因素由大到小依次为：内摩擦角φ >黏聚力c >累计降雨量T >渗透系数K_s >滑带土容重γ >降雨雨型Q。滑带土的黏聚力c与内摩擦角φ是评估滑坡稳定性的关键抗剪强度参数。④对于滑坡前缘局部来说，渗透系数K_s是影响稳定性的重要因素，而对滑坡整体而言，累计降雨量T更为关键。麻池村1号滑坡属降雨诱发前缘牵引式滑坡，其中后峰型降雨致灾效应最强，本研究基于现象观测、变形破坏探究、关键参数分析的完整分析方法可信度高，所得的结果具有较高可靠性与适用性，研究成果可为鄂西山区同类滑坡监测与灾害应急处置提供理论支撑。

强变形构造区多层岩溶含水系统结构空间上变化强烈，地下水赋存运移规律复杂多变，给深埋引水隧洞的突涌水风险预测带来巨大挑战。在建引江补汉工程输水隧洞横穿金斗−鞍子寨强变形构造区，多个勘探钻孔揭露高压力、大流量的承压水，隧洞施工遭遇突涌水风险极高。综合采用水文地质钻探、孔内电视录像、水化学、同位素、水文动态监测等多方法手段，识别了多层含水系统承压水的补给、赋存和运移规律。研究表明，金斗−鞍子寨复式背斜垂向上为多个岩溶含水层与隔水层相间的互层结构,岩溶发育弱，含水介质以裂隙为主；承压水径流途径较长、循环更替较慢、不能直接接受现代降雨快速补给；地下水运移受地形、构造等共同控制，总体由WS向EN方向径流，承压水通过断层向上排泄。补给区地势高、径流途径长、排泄通道窄是高水头承压水形成的根本原因，隧洞在穿越断层破碎带、褶皱核部、含水层与隔水层交界处部位时存在高压突涌水风险，涌水来源为地下水静储量释放为主，研究成果可为类似强烈变形构造区深埋隧洞水害识别提供参考。

地下水年龄蕴含着地下水循环与演化过程的信息，是重要的水文地质参数。通过对1975—2024年发表的1804篇基于示踪剂的地下水年龄研究领域论文系统的文献计量分析，梳理了该领域研究现状并解析了发展趋势。结果显示，该领域发文量总体呈指数上升趋势，美国、中国和德国在该领域居领先地位。关键词共现网络分析表明，地下水年龄主要在地下水水量、古气候和地下水质量3个研究领域发挥重要作用。从时间趋势看，早期3个主题的发展相对均衡；2002—2013年在社会需求驱动下更侧重于地下水水量的研究；2014—2024年在技术突破的驱动下开始重点关注古气候研究。近几十年来，原子阱痕量分析（ATTA）技术的突破和发展，使得长寿命放射性惰性气体同位素的应用成为可能，为构建130万年连续地下水年代学序列带来了新契机。除此之外，地下水年代学的重要发展方向包括但不限于发展单一示踪剂年龄校正模型、深化多示踪剂联用和耦合新技术方法等。

苯胺是一类高毒性、难降解、性质稳定的半挥发性有机污染物，主要来自染料、医药、农药、橡胶助剂等化工生产活动泄漏与排放，部分农业活动也会造成环境苯胺累积。由于其环境稳定性强、多介质迁移转化过程复杂，苯胺污染场地高效修复已成为当前环境修复领域的突出难点。基于 Web of Science 数据库文献计量分析结果，系统梳理苯胺污染的来源、污染场地环境特征及检测分析技术发展现状，归纳各类修复技术的适用边界。在此基础上，依据场地污染程度提出差异化修复思路：对于高浓度污染区（土壤苯胺质量分数>1500 mg/kg、地下水苯胺质量浓度>1000 mg/L），应以污染源削减和污染羽控制为核心，优先采用热脱附、化学氧化 / 还原、土壤淋洗、土壤气相抽提、地下水抽出处理等物理−化学协同修复技术，快速削减污染负荷，降低污染物持续释放风险；对于中浓度污染区（土壤苯胺质量分数(260, 1500] mg/kg、地下水苯胺质量浓度(100, 1000] mg/L），宜采用阻隔墙、可渗透反应墙（PRB）等技术实现污染羽管控；对于低浓度污染区（土壤苯胺质量分数≤260 mg/kg、地下水苯胺质量浓度≤100 mg/L），可选用微生物修复、植物修复、监测自然衰减（MNA）等低干预技术实现长效风险管控。在此基础上，总结现有修复技术工程应用存在成本高、部分技术修复效率受限、实验室结果与现场工程脱节等现实瓶颈，并从新型修复材料开发、多技术耦合体系优化、绿色可持续修复体系构建等方面提出研究展望，以期为苯胺污染场地科学精准治理提供理论参考与技术支撑。

微塑料作为新污染物，已广泛存在于土壤和地下水中，但其在非均质多孔介质中的迁移机制尚不明确，为更好地预测其环境行为与评估风险，采用室内砂柱实验，系统研究聚苯乙烯微塑料在3种典型介质中的迁移特征：均质粗砂（粒径范围为1.18～1.40 mm）、均质细砂（粒径范围为0.12～0.13 mm）和同心圆非均质结构（中心粗砂、外围细砂），并设置不同pH值（5，7，9）、流速（0.5，1.0 mL/min）和微塑料粒径（200，800 nm）等条件，观测其穿透行为。研究表明，非均质介质显著改变了微塑料的迁移路径和截留分布，穿透曲线呈典型双峰特征，反映出优先流（粗砂区）与截留区（细砂区）的共存机制。微塑料的迁移性随pH值与流速的增加而增强；同时，200 nm颗粒的迁移能力显著优于800 nm颗粒。其潜在机制为pH值升高与粒径减小分别通过增强微塑料与介质表面的静电排斥以及削弱物理阻塞促进迁移，流速增大则可以增加微塑料所受水动力从而降低介质表面对其的吸附能力。本研究揭示了非均质介质中微塑料迁移的双峰路径由“快速−慢速”双域流结构所主导，同时明确了pH值、水动力条件与颗粒粒径等环境因子的关键调控作用，可为地下环境中微塑料污染的行为模拟与风险控制提供实验依据。

塔里木盆地是我国典型克拉通 “冷盆”，低地温场直接制约深层−超深层油气的烃源岩生烃演化、油气相态保存与油气成藏过程，厘清盆地低地温场形成机理及不同区带地温分异主控机制，对超深层油气勘探具有重要理论价值与现实意义。在系统梳理前人地热研究成果、钻井测温数据、岩石热物性测试以及构造-热演化模拟资料基础上，运用对比归纳分析手段，剖析塔里木盆地现今地温场空间展布、热演化历史、低温形成机制以及各构造单元地温差异的主控因素，揭示低地温背景对深层油气成藏的约束作用。塔里木盆地现今地温场平面表现为 “隆起区偏高、坳陷区偏低”，平均地温梯度 18～21 ℃/km，大地热流 35～45 mW/m²；垂向上地温梯度随地层埋深增加逐步递减，深部碳酸盐岩段地温梯度（约 14 ℃/km）明显低于浅部碎屑岩段（约 22 ℃/km）。盆地自震旦纪整体持续热衰减，二叠纪晚古生代岩浆活动造成地温梯度短暂抬升，中生代之后持续回落并稳定在 20 ℃/km 上下。低地温场受岩石圈热结构、深部动力学、沉积盖层耦合控制，“冷幔冷壳” 克拉通热结构是根本内因；不同构造单元地温差异主控条件不同，库车坳陷受新生代构造活动主导，塔北隆起主要受控于基底起伏；低地温-超高压耦合条件可拓宽烃源岩生烃窗，9 000 m 深度条件下仍可保存液态烃，埋深进一步增大原油将发生大规模裂解。本研究系统阐明盆地低地温场成因与区带分异规律，深化了克拉通盆地超深层生烃-相态演化认识，可为塔里木盆地深层−超深层油气勘探提供关键地热学参考依据。

四川盆地沙溪庙组为重要致密砂岩气及地热潜力储层，储层强非均质性造成水力压裂裂缝演化识别困难。针对该套致密砂岩，识别水力压裂条件下裂缝发育特征，揭示岩体破裂机制，为储层压裂改造与增产提供理论支撑。开展致密砂岩真三轴大型水力压裂物理模拟实验，采集岩样声发射信号；结合研究区 6 个钻井平台共 12 口井的工程尺度水力压裂微地震监测资料，综合利用室内声发射、现场多尺度微地震事件时空分布开展裂缝特征解析。结果表明：①天然裂缝的复杂程度显著影响破裂特征。三轴应力作用下，天然裂缝形成应力薄弱面及尖端应力集中区；水力压裂产生的孔隙压力使裂缝面正应力衰减，诱发裂缝活动；同时，依托裂缝面的应力传导效应，孔隙压力在裂缝尖端持续累积并不断升高，当突破破裂阈值时驱动裂缝扩展，激发声发射信号。②裂缝分布特征由天然裂缝与人工缝网共同决定。天然裂缝较弱时，人工裂缝主导，呈现多尺度耦合的复杂破裂；水下分流河道砂体的走向和分布决定了裂缝初始扩展方向，裂缝倾向于沿砂体延展方向延伸，在砂体厚度大、物性好的区域更易形成和扩展，使破裂在平面上呈现与沉积相带相关的特征。③孔隙度对破裂特征具有重要影响。研究区沙溪庙组均为低孔低渗储层，低渗性增大微地震事件发生难度，且岩石各向异性对微裂纹网络的起裂压力、声发射特性和几何形态均有显著影响。脆性指数较低的层段微地震事件较少，压裂改造效果差；而测井解释显示好的压裂段事件密集，改造效果好。孔隙度升高会消耗更多压裂流体；孔隙度、脆性指数、地应力差异系数三者相互耦合，共同制约裂缝复杂程度与改造体积（SRV）。致密砂岩裂缝发育受多因素耦合机制控制：天然裂缝与人工缝网相互作用、沉积相带（砂体展布）的空间约束、地应力条件以及储层物性（低孔低渗、脆性指数、各向异性）的内在约束，共同形成了非均质、多尺度的网状破裂特征，其破裂机制为地质因素（脆性矿物、层理各向异性）与力学因素（应力差异、孔隙压力累积）共同作用下的张−剪复合破裂模式。

深水油气田普遍具有钻井少、井距大、地震资料分辨率有限的特征，深水重力流储层发育多级次构型单元，砂体空间展布与叠置关系复杂，常规建模方法难以兼顾地质模式合理性与储层非均质性精细表征，给少井条件下储层地质建模带来了挑战。以珠江口盆地白云凹陷A气田为例，提出了一套适用于少井条件的深水重力流储层地质建模方法。该方法在井震联合约束下采用“层次约束、逐级嵌套”的核心思路。在第1层次建模中，将解译的复合水道剖面通过空间映射机制转化至三维网格，采用确定性和随机性结合的方法构建复合水道模型。在第2层次建模中，针对复合水道模型，通过构建反映单一水道形态与叠置关系的三维训练图像，利用多点地质统计学算法精细刻画单一水道和泥岩；针对朵叶复合体，采用基于目标的建模方法建立泥岩模型。最后，按照层次优先级对各级沉积单元进行嵌套融合，建立三维沉积相模型，并以此为基础构建储层物性模型。结果表明，相较于确定性建模方法，本方法更精准地表征了深水重力流储层的非均质性与砂体空间展布，模型精度显著提升。研究成果为深水重力流储层的勘探开发和决策提供了可靠的理论基础和技术支撑。

针对山区公路落石检测中真实样本稀缺、落石尺度多变以及野外复杂背景干扰等难题，现有模型在小样本条件下泛化能力弱、漏检率高，难以满足智能监测需求。本研究旨在构建一种能够适应小样本、多尺度与复杂环境的落石目标检测模型，提升检测精度，为山区公路落石智能监测预警提供技术支撑。本研究提出一种融合迁移学习与多策略改进的YOLOv8落石检测模型。首先，构建包含3000余张落石图像的数据集，涵盖多种岩性、不同光照条件及变化背景，数据来源于实地监控采集、手机拍摄以及数据增强操作，从小样本角度扩大数据多样性。模型设计方面，一方面引入基于大规模数据集的迁移学习，缓解小样本导致的特征学习不充分问题；另一方面在特征网络中嵌入坐标注意力机制（CA），强化模型对落石空间位置的响应，抑制复杂背景干扰；同时采用双向特征金字塔网络（BiFPN）代替原有特征融合路径，改善多尺度特征传递与融合效果，提升对不同尺度落石的感知能力；最后以高效交并比（EIoU）损失函数优化边界框回归，同时考虑中心点距离、长宽比和重叠区域，提高定位精度。实验结果显示，与基准YOLOv8模型相比，本模型的精确率提高17.1%，召回率提高24.7%，mAP50提升17.4%，3项指标均有显著改善。与其他轻量级模型横向对比，本模型mAP50达到74.6%，明显优于YOLOv5n的51.3%、YOLOv6n的56.7%及YOLOv8n的57.2%，在小样本条件下显著降低了漏检率和误报率，且较好地平衡了精度与效率。在测试集上的验证表明，模型在多种复杂背景和不同岩性场景下均表现出良好的泛化能力和鲁棒性。通过迁移学习与多策略改进，本研究提出的YOLOv8模型有效克服了山区公路落石检测中的样本稀缺、尺度多变和背景复杂问题，检测精度和鲁棒性表现突出，为山区公路落石智能监测预警系统的开发提供了可行的技术方案。

我国南方丘陵山地降雨群发滑坡具备短时爆发、多点并发、空间集聚的特点，滑坡点位和周边稳定斜坡环境条件高度相似，负样本采样方案是制约滑坡易发性评价精度的关键瓶颈。传统负样本采样容易选取环境差异悬殊的简单负样本，造成模型难以识别滑坡区内部斜坡稳定性差异，产生大量预测误判。以 2023 年 10 月广东信宜−罗定交界极端降雨诱发群发滑坡为研究对象，探究不同负样本采样策略与机器学习模型耦合对滑坡易发性评价的影响。基于灾前、灾后 Planet 遥感影像目视解译得到 3792 处滑坡正样本；从气象水文、地形地貌、地质土壤、植被覆盖、人类活动 5 个维度筛选评价因子，通过斯皮尔曼相关性分析剔除存在强共线性的高程因子；在正负样本 1∶1、统一设置 100 m 滑坡缓冲区的条件下构建缓冲区随机采样（非滑坡区采样）、低坡度约束采样（低坡度区采样）、K-means 聚类采样 3 类负样本集；采用 70% 训练集、30% 测试集划分数据集，利用网格搜索结合 5 折交叉验证对随机森林（RF）、极端梯度提升（XGBoost）、堆叠（Stacking）集成学习模型调参，以曲线下面积（AUC）、准确率（ACC）、F1 分数开展模型检验，借助自然断点法完成滑坡易发性分级制图。Stacking集成学习具备较高基础精度，负样本采样策略对模型性能影响显著；ACC、F1 分数在不同方案间差异较小，但AUC与空间制图结果差异显著。K-means 聚类采样可刻画非滑坡区环境异质性，与Stacking集成模型耦合时综合性能最优，AUC达 0.93，ACC与 F1 分数最优，识别得到的高、极高易发区集中分布于研究区西北部中低山−丘陵过渡带，与实际滑坡集聚区高度吻合；缓冲区随机采样次之，低坡度约束采样模型效果最弱，易发性图件易出现高估与离散噪点。K-means 无监督聚类采样能够充分刻画群发滑坡区非滑坡环境异质性，结合Stacking集成学习可同时提升模型统计精度与空间地质合理性，可为南方丘陵山地降雨群发滑坡精细化易发性评价提供方法参考。

松辽盆地青山口组是我国陆相页岩油重点勘探层系，但该套页岩储层非均质性强、岩性复杂，同时研究区存在岩心实验样本有限、核磁共振测井资料稀缺的现实约束，传统储层评价方法存在精度有限、区域适用性较差的问题；纯数据驱动机器学习又容易受样本数量制约，泛化能力难以保障。针对上述矛盾，本研究提出一套融合地质先验知识与机器学习的多参数协同预测方法，实现页岩储层关键参数的测井定量评价。构建由改进 ΔlogR 法、轻量化全连接神经网络（FCNN）和岩心标定优化经验公式共同组成一体化预测框架，完成总有机碳质量分数w（TOC）、矿物含量与孔隙度的协同高精度反演。改进 ΔlogR 法引入分段地层基线校正与优化权重系数 D 动态调整策略，适配高成熟度页岩的非线性测井响应；轻量化 FCNN 以声波时差（AC）、伽马射线（GR）、井径（CAL）、补偿中子（CNL）、深侧向电阻率对数（logLLD）、补偿密度（DEN）共6条常规测井曲线为输入，建立长英质、黏土和碳酸盐3类主要矿物含量的非线性反演模型；孔隙度预测基于岩心实测数据标定，优化声波–密度–中子协同计算式，改善超低孔页岩储层的预测精度。实例盲井验证表明：改进 ΔlogR 法将w（TOC）预测决定系数R²由 0.613 提升至 0.786；矿物含量预测模型平均R²达 0.867，在小样本条件下依然具备良好泛化能力；孔隙度预测R²由 0.68 提升至 0.91。该套预测框架充分兼顾地质合理性与物理可解释性，有效化解小样本条件下模型泛化不足的难题，显著提升复杂页岩储层多参数预测的精度与稳定性，建立了适用于小样本非常规储层的一体化测井解释体系，可为松辽盆地及国内外同类陆相盆地页岩油储层甜点识别、可压裂性评价与高效开发提供技术支撑。