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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 Stacking 堆叠集成框架，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、
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
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
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。
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
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。
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 PFC3D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。
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。
【目的】封闭性孔隙（简称闭孔）作为孔隙系统的重要组成部分，可赋存大量天然气，然而常规方法难以探测闭孔，忽略闭孔将导致总孔隙度低估，进而影响页岩气资源量的准确评估。截至目前，鄂西地区震旦-寒武系页岩闭孔发育特征及其演化模式尚不明确，亟待开展系统研究。【方法】为此，本文聚焦不同岩相页岩闭孔发育的主控因素，深入剖析闭孔特征与矿物组成、有机质丰度及层理方向的耦合关系，厘清不同岩相、层理方向页岩的闭孔特征，构建页岩闭孔成岩演化模式。【结果】研究结果表明：(1)闭孔发育受矿物和有机质的共同控制，刚性矿物抑制大孔段闭孔形成，碳酸盐矿物溶蚀易形成孤立大孔，黏土矿物通过塑性变形与充填胶结作用促进闭孔发育；(2)总有机碳含量与小孔段闭孔率呈正相关、与大孔段闭孔率呈负相关，平行层理方向小孔段闭孔率更高，垂直层理方向大孔段闭孔率更高；(3)建立了页岩闭孔成岩演化模式，沉积初期原始孔隙发育、闭孔较少，早成岩阶段压实作用主导、闭孔增加，中成岩阶段溶蚀作用与有机质生烃共同贡献小孔段闭孔，晚成岩阶段压实与胶结作用使闭孔体积达到最大。【结论】相关研究成果深化了不同岩相页岩闭孔发育特征与演化规律的认识，明确了矿物组成、总有机碳含量及层理方向对闭孔的控制作用，可为页岩气储层评价及甜点预测提供理论依据。
【目的】为揭示咸化湖相页岩油源储配置特征及其对页岩油富集的控制规律，本文以柴达木盆地英雄岭凹陷下干柴沟组上段（E₃²）混积页岩为研究对象，【方法】综合岩芯、薄片、测井及分析测试数据，系统开展了高频气候旋回控制下岩相序列、源储组合及其对页岩油富集规律研究。【结果】结果表明：（1）英雄岭凹陷混积页岩气候旋回界面以正粒序砂岩侵蚀含蒸发岩层状云岩为典型识别标志，近物源端发育灰-云互层和砂-云混积两类岩相，远物源端发育灰-云互层、泥-云混积和砂-云混积三类岩相；（2）三类岩相源储品质差异显著，泥-云混积岩相有机质丰度最高、生烃潜力最好，是研究区主要烃源岩，灰-云互层岩相孔隙度最高、孔喉结构最好，是研究区最有利的储层；（3）气候旋回与古地貌分异共同控制岩相发育序列及源储配置关系，研究区源储组合类型包括“源储一体型”和“源储分异型”，其中“源储分异型”可细分为“上覆式”和“夹心式”，“源储一体型”受裂缝发育控制，“上覆式”以近源充注为主，“夹心式”具有双源供烃优势，共同决定了研究区页岩油的差异富集。【结论】本次研究明确了英雄岭凹陷页岩层系源-储组合特征及其对页岩油富集的影响，为同类地区靶层优选提供了关键依据。
水库渗漏评价是水利工程地质勘察的核心内容之一，直接决定水库成库条件、工程建设方案及后期运行安全。针对传统水库渗漏评价存在的评价载体单一、多源勘察数据碎片化、不同勘察手段解译结果存在偏差、勘察成果缺乏交叉校核等不足，本文以西南某水库工程为研究对象，构建了一套多源数据融合的三维可视化渗漏评价技术流程。系统采集库区地质测绘、钻孔岩心编录、岩体渗透系数、钻孔稳定地下水位等数据成果，同步整合高密度电法、天然源面波法、激发极化法等物探勘察数据，依托MATLAB程序完成多源勘察数据的标准化校正、空间配准、异常值剔除与离散数据归一化处理，实现多源勘察信息的协同互校与联合解译，搭建了能够表征库区地层岩性、地下水赋存规律、岩体透水性空间特征的精细化三维地质模型。基于模型开展可视化空间分析与渗漏特征综合研判，结果表明：库区发育双层地下水系统，库底存在贯通性渗漏通道并向低邻谷及下游排泄，拟建坝址河谷为悬托河谷，不具备成库地质条件。工程实例验证表明，本文所构建的建模与评价思路，能够准确刻画库区地质结构、地下水分布及不良地质体空间展布特征，实现渗漏通道、水文地质关键参数的直观识别与定量分析。该研究有效补充了传统渗漏评价的分析手段，进一步提升了评价结果的科学性与可靠性，完善了水利工程多源地质数据融合的建模实施路径。研究成果可为同类型复杂库区的渗漏分析与成库条件研判提供技术参考，对推动水利工程地质勘察数字化、精细化转型具有一定的理论与技术借鉴意义。
北部湾盆地海中凹陷古近系普遍发育薄互层极细砂岩与泥岩组合，缺乏传统意义上的规模储集体，其沉积成因机制尚不明确。本文基于钻井、测井、三维地震及物源分析资料，系统研究了该凹陷古近系的构造演化、沉积类型、物源供给特征及充填演化过程。研究结果表明：（1）海中凹陷物源区面积有限，但沉积范围广阔，形成“源小盆广”的特殊源-汇格局；（2）与相邻的涠西南凹陷存在水体连通通道，涠西南低凸起在流一段到涠洲组时期变为水上隆起，截留了来自粤桂隆起的粗粒物质，使其在涠西南凹陷广泛发育，而细粒悬浮物质（极细砂、粉砂、泥）则通过水体交换进入海中凹陷，实现全盆广覆充填；（3）三号断裂的持续活动控制了海中凹陷涠洲组的沉降中心与可容纳空间，同时限制了物源区规模，导致沉积物以细粒为主；（4）由于缺乏粗粒碎屑输入，难以形成规模储集体，薄互层极细砂岩是主要储层类型。本文提出“构造约束-远源悬浮供给耦合”的沉积成因模式，为海中凹陷及类似盆地的细粒沉积研究提供了新认识，对油气勘探具有指导意义。
【目的】准噶尔盆地柴窝堡地区地处山前复杂构造带，受多期构造运动叠加影响，区内断裂系统极其发育，地下结构破碎而地震资料品质有限，长期制约着该区油气勘探的突破。【方法】针对上述难题，本文提出一种基于先验信息和结构双约束的电震联合反演技术。首先，充分利用地震剖面在中-浅层具有横向分辨率高和地层构造格架清晰的优势，通过提取地层界面和断裂展布等构造先验信息，以此构建初始电阻率模型有效缩小反演多解性。其次，引入格拉姆矩阵函数构建结构约束正则化向，将速度模型中的梯度场结构映射至电阻率反演目标函数中，保证电阻率模型与速度模型的结构一致性。【结果】理论模型试验表明，本文提出的算法能够有效强化不同地球物理物性参数的结构耦合与约束关联，提高反演结果的空间分辨率。将本方法应用于准噶尔盆地柴窝堡地区电磁实际资料反演中，所得电阻率断面与已有钻井分层及地震剖面吻合良好，清晰揭示了研究区发育的两大主干逆冲构造单元：北部为向盆地方向仰冲的逆冲推覆体，中部为切割基底、断距超过千米的深大逆冲断裂，二者倾向相反而相向逆推，构成典型“对冲”构造组合样式，该样式控制了区内次级断块和局部褶皱的形成。【结论】本文提出的电震联合反演技术为盆山过渡带复杂构造精细解析及油气有利区优选提供技术思路，研究结果对于明确柴窝堡地区油气有利聚集区带、指导下一步勘探部署具有重要的实际应用价值。
顺北地区奥陶系断控碳酸盐岩缝洞型储层受断裂活动、岩溶作用及构造改造共同控制，纵向非均质性强，串珠状反射与主力甜点区相对位置之间的对应关系存在多解性。为提高反射波组内部有利缝洞发育段解释的针对性，本文以典型井震资料和缝洞发育模式为约束，构建纵向叠置双缝洞参数模型和五类实际过井地震地质模型，采用纵波波动方程有限差分正演模拟及叠前深度偏移成像，分析纵向间距、充填速度、缝洞厚度和组合方式对峰谷相位、波形干涉及能量分布的控制作用。结果表明，当相邻缝洞体处于地震子波分辨尺度内时，反射波组易发生相干增强、相消干涉、波组展宽和能量重新分配，形成“两谷夹一峰”“两峰夹一谷”“两峰两谷”“三谷夹两峰”和“三峰夹两谷”等典型相位组合。不同相位组合反映了主力缝洞体、次级溶洞和裂缝系统的不同纵向叠置方式，可为判断主力甜点区在反射波组中的相对位置提供辅助依据。综合钻井放空、漏失、溢流及含气显示等异常信息，可将串珠状反射解释由单纯形态识别推进至井震标定约束下的相对纵向定位。该认识可在正演模型、井震标定和区域地质认识约束下，为顺北地区断控缝洞型储层甜点区精细定位和侧钻轨迹优化提供地震地质依据。
【目的】泌阳凹陷是我国东部断陷湖盆中的典型富油凹陷，其全油气系统形成的主控因素、油藏类型及成藏富集模式的整体研究有待开展。【方法】本文综合利用钻井、测井、地球化学、地层测试等资料，结合区域油气勘探实践开展系统研究。【结果】结果表明：研究区古近系核桃园组具备形成全油气系统的良好地质条件，其中烃源岩有机质类型以Ⅰ型、Ⅱ1型为主，母质类型主要为蓝藻、结构藻类体，具有较强的生烃能力，产烃率高达630kg/t，为全油气系统的持续供烃提供了充足的物质基础；多类型储集空间为油气聚集提供了有利条件，并形成了自生烃中心向盆缘呈有序环状共生的页岩油藏、白云岩油藏、致密油藏、常规油藏。【结论】通过对泌阳凹陷全油气系统的分析，识别出三类典型的成藏模式，即北部斜坡带—远源—复杂构造区成藏模式、中部凹陷带—源内、近源—多类型聚集成藏模式、南部陡坡带—近源—岩性上倾尖灭区成藏模式，不同成藏模式间在差异与关联中构成了全油气系统中常规-非常规油藏的子系统，同时通过系统的研究也为高成熟探区剩余油气资源的高效探明和新领域的快速发现提供了扎实的理论依据。
岩体裂隙内多粒径颗粒在渗流驱动下的运移与堵塞演化，深刻影响着岩土工程的渗透稳定与灾变防控。针对现有研究对粗糙裂隙内非均匀颗粒空间分异与微观协同机理认识的不足，本文基于计算流体力学与离散元（CFD-DEM）耦合方法，构建了三维真实粗糙裂隙渗流侵蚀模型，探究了多参量调控下的颗粒运移规律。结果表明，颗粒粒径主导了其动力学运移模式，细颗粒受限于低速边界层多呈现长程连续输运，而粗颗粒因强烈的接触阻滞表现出局部滑移与物理停滞交替的间歇性运动，构成了体系空间分异的内在动因。裂隙几何与动力条件对系统的宏观流失行为呈现强非线性调控作用。粗糙度增加强化了局部几何锁定效应，导致颗粒体系呈现阶梯状的间歇性衰减；开度增大则促使流态由局部高阻滞状态向持续输运状态演变；随着水力梯度的提升，颗粒失稳模式由低梯度下的局部缓慢流失转变为高梯度下的整体快速冲刷。在非均匀侵蚀过程中，混合颗粒体系表现出强烈的空间极化与选择性流失特征，细颗粒优先沿优势流道脱出，粗颗粒则在运移中受阻推移，并在中下游演化为稳定的宏观滞留带。进一步的细观剖析证实，该滞留带的形成受控于孔喉尺度的三种协同闭塞机制，即以粗颗粒为核心的细颗粒周向包裹机制、狭窄喉道内细颗粒群的机械锚固机制，以及细颗粒边界附着诱导的协同成拱机制。本文研究成果为探明岩体裂隙内部侵蚀机理及渗透灾变演化提供了细观理论支撑。
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
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
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。补给来源高、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。
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 FLAC3D 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为 26.4%，亲水黏土矿物为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）
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2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2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2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 223.4～225.0 Ma（
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，稳态模式下油气依靠孔隙−裂缝网络发生持续渗流；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。
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。
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。
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
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。
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。
华北克拉通南缘小秦岭地区是我国最重要的黄金生产基地之一，广泛发育脉状金矿床，部分矿床共/伴生有钼矿化。关于该区金矿床的形成时代与成因长期存在争议。本文以小秦岭地区典型的红土岭和大湖金钼矿床为研究对象，在详细的野外地质调查和矿相学研究基础上，系统开展了金、钼矿体中硫化物和热液蚀变矿物的S、Pb同位素分析，并结合前人成岩成矿年代学数据，探讨了金、钼成矿作用的物质来源及其成因联系。结果表明：红土岭和大湖矿床金矿体矿石硫化物具有相似的硫同位素组成（δ³⁴S = -4.4‰ ~ -0.2‰），与典型岩浆硫范围一致，而钼矿体硫化物则明显富集³²S（δ³⁴S = -10.6‰ ~ -1.6‰），二者截然不同的硫同位素特征可能反映了成矿物理化学条件的变化或硫源的差异。铅同位素方面，两个矿床钼矿体铅同位素组成与太华群变质岩相近，指示钼成矿物质主要来源于地壳；而金矿体铅同位素组成则落在华北克拉通岩石圈地幔铅演化线上，与早白垩世幔源基性岩脉一致，表明金成矿物质主要来源于岩石圈地幔。本文研究结果，综合前人年代学资料，显示小秦岭地区金、钼矿化是早中生代钼成矿系统与晚中生代金成矿系统在同一空间叠加的产物，二者具有不同的物质来源和成矿背景。该认识对于正确解释该区成矿年代学数据、建立区域成矿模型及指导找矿勘查具有重要理论意义。
【目的】地质数据具有多源异构、语义复杂、空间关联强及专业规则密集等典型特征，是支撑国家能源资源安全、生态文明建设与防灾减灾等工作的基础。当下，数据不再仅仅是调查工作的副产品，而是成为了核心资产，建立一套科学、严谨、高效的数据质量管理体系，确保地质调查数据的“真实、准确、完整、及时”尤为重要。当前地质数据质量检查依赖固定化脚本和抽样检查方式，难以应对多源异构数据的语义异构与复杂逻辑约束。经典Rete算法虽高效，但限于精确字符匹配，无法理解地质术语同义词、模糊描述与非结构化文本。【方法】本文提出一种基于语义增强Rete算法的地质数据质量检查规则引擎，通过对经典Rete算法进行节点共享、数据前置过滤、动态语义节点等优化，形成面向地质场景的语义增强推理网络，实现了“语义匹配、规则激活、冲突解决、规则执行”的语义增强推理流程。【结果】相对传统规则引擎识别准确率、召回率均有提升，F1值达0.88，说明具有更好的数据质量检查能力。【结论】规则引擎通过业务逻辑与质量检查规则解耦，显著提升规则可配置性与系统可维护性，为地质数据智能化质量管控提供了有效的新技术路径，对推动地质信息化高质量发展、强化地质数据支撑能力具有重要意义。
【目的】为了查明腊子沟金矿成矿时代、成矿流体性质、成矿物质来源及成因机制。【方法】本文综合采用绢云母LA-ICP-MS Rb-Sr定年、方解石C-O同位素、硫化物原位S同位素、流体包裹体激光拉曼测试与显微测温、黄铁矿LA-ICP-MS微量元素等分析手段，对矿床进行了系统研究。【结果】腊子沟金矿的成矿年龄为120.9±6.62Ma；Au以固溶体和纳米金的形式赋存黄铁矿中；各阶段黄铁矿显示出均一、富硫特征且与围岩关系密切；成矿流体整体表现为中低温中低盐度体系。主成矿期均一温度为123.4~238.7℃、盐度为2.07%~12.16%NaCl eqv、流体密度为0.88~0.94 g/cm3、最低捕获压力为7.9~25.3 MPa、成矿深度为0.30~0.95km；石英-方解石阶段成矿流体具有深部来源特征。【结论】在早白垩世古太平洋板块俯冲回撤及区域壳幔相互作用增强的背景下，深部流体沿断裂构造上升，并在运移过程中与围岩发生反应，导致成矿物质不断活化、迁移和富集，最终形成金矿床。
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，本文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 Δlog
实例盲井验证表明：改进 Δlog
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。
地下水是保障水资源安全、维持生态系统稳定的核心战略资源。地下水监测网络是获取地下水环境信息、支撑资源管理与污染防控的重要基础设施，其布设合理性直接影响监测数据的代表性和决策支持能力。传统依赖经验和监测规范的布设方式已难以满足精细化管理要求，监测网络优化逐渐成为地下水领域的重要研究方向。近年来，统计学、地统计学、优化理论、数值模拟及人工智能等方法为地下水监测网络优化提供了丰富的技术手段，但现有研究多聚焦于具体算法或单一技术路线，缺乏基于方法学视角的系统分类与综合比较。本文在系统梳理国内外研究进展的基础上，依据优化方法的信息来源和理论基础，构建了地下水监测网络优化方法分类体系，将现有方法归纳为统计信息驱动、空间统计驱动、优化决策驱动、机理模拟驱动和智能融合驱动五大类，系统分析了各类方法的基本原理、典型应用与适用条件及优势与局限性，并总结了地下水监测网络优化由网络评价向优化设计、由单一方法向多方法融合的发展特征。总体而言，当前研究仍面临监测数据不足、多源信息融合困难、不确定性量化不足及智能模型可解释性较差等挑战。未来应加强物理机制与数据驱动的深度融合，推动数字孪生、实时动态优化和智能决策技术在地下水监测网络设计中的应用，为地下水监测网络优化设计和管理决策提供参考。
【目的】针对井地电阻率法在深部复杂目标探测中面临的强非线性、传统反演易陷入局部极值，以及现有深度学习方法对观测装置泛化性能差、分辨率不足等问题。【方法】本文提出一种融合空间几何映射与可学习软掩码机制的深度学习反演方法（OAM-SwinUNet）。首先，设计多通道空间几何映射策略，将视电阻率、源深及测量位置等先验物理信息引入特征空间；其次，改进 Swin-UNet 架构，在特征嵌入阶段集成部分卷积以抑制稀疏数据的特征稀释，并引入可学习软掩码机制，增强网络对无效填充区域的抑制能力和对全局空间特征的建模能力；最后，利用Gmsh构建包含单/双矩形、凸四边形的30, 000组复杂几何异常体数据集进行训练与验证。【结果】理论模型试验及消融实验结果表明，该模型在测试集上的均方根误差降至25.023Ω·m，结构相似度提升至0.9626，相较于标准Swin-UNet在预测精度与边界刻画上均有显著提升。对于分布外的电极排列方式、5% 高斯噪声数据以及三矩形复杂结构模型，网络仍能较稳定地恢复异常体的位置与整体形态。【结论】 该方法有效融合了局部特征提取与空间几何约束，显著提升了井地电阻率反演的精度及对不同观测装置排列的适应性，为多种地质结构的实时、精细反演提供了可靠的技术手段。
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
【目的】降雨诱发群发性滑坡具有规模小、突发强、数量大的特点，传统基于降雨阈值的预警模型往往忽略了地表孕灾环境的差异而导致漏报与误报率较高，亟需构建更为精准的预警模型。【方法】基于广西降雨诱发群发性滑坡历史数据，提取表征地质-地形条件孕灾敏感性的孕灾环境因子（H），提出了耦合降雨强度、降雨历时与孕灾环境的预警模型（I-D-H模型）。在此基础上，引入北流市高分辨率环境栅格数据与近期灾害样本进行局地参数调优，构建了高度契合局地孕灾背景的精细I-D-H模型，并结合“6.9”特大暴雨事件开展多尺度应用验证。【结果】在区域尺度上，该模型精准刻画了孕灾环境的差异化影响，将黄色及以上等级预警准确率由87%提升至94%，且实现零漏报；在单体尺度上，模型能提前数小时精准识别失稳斜坡的红色预警等级，有效规避了相邻稳定斜坡的误报；AUC值达0.829，判别性能显著优于传统二维I-D模型。【结论】该模型通过动态调整临界降雨阈值，成功实现了滑坡预警从区域宏观提示向局地精细化表征的方法学跨越，为群发性滑坡灾害的“点-面”精准防控提供了可靠的技术支撑。
【目的】电阻率层析成像（ERT）能够无损获取坝体内部电阻率分布，但传统人工解译存在效率低、主观性强等问题。【方法】通过构建多模态数据增广策略，通过几何变换、Mosaic增强及局部遮挡等技术，将原始813幅图像扩充至2000幅，有效缓解过拟合风险。在YOLOv8颈部网络引入ASF多尺度融合模块与MCAttn动态注意力机制，通过跨层级特征交互与自适应权重分配，增强模型对渗漏区域多尺度特征和模糊边界的解析能力。设计融合VFL分类损失、DFL分布焦点损失与改进CIoU几何损失的多任务联合优化框架，实现分类置信度与定位精度的任务对齐。【结果】结果表明，改进模型平均精度（mAP@0.5）达到77.0%，较原始YOLOv8提升5.6%，召回率提升8.0%，推理速度达42.4 FPS。将该算法应用于茅山土石坝和风城土工膜心墙坝的渗漏检测工程，分割结果与人工解译的空间重合度超过95%。【结论】验证了模型在实际工程中的有效性与鲁棒性，为基于高密度电法的大坝渗漏识别提供了新的智能化技术手段。
【目的】渤海湾盆地沧东凹陷孔二段湖相页岩岩相类型复杂、非均质性强，优质岩相及页岩油甜点展布规律仍不清楚。为提高湖相细粒沉积岩相识别精度和甜点预测可靠性，本文以官108-8井及周缘井资料为基础，探讨天文旋回约束下页岩岩相组合及优质岩相展布规律。【方法】综合岩心观察、薄片鉴定、XRD、XRF、测井曲线和有机地球化学资料，选取自然伽马曲线开展天文旋回分析，建立高精度等时地层格架；基于随机森林算法开展矿物组分预测与岩相定量识别；进一步结合储集性、含油性、可动性和可压性指标，评价页岩油甜点发育层段及有利区。【结果】研究表明：孔二段页岩记录了较稳定的405 kyr长偏心率、~ 100 kyr短偏心率、~ 38 kyr斜率和~ 18 kyr岁差信号，最佳沉积速率为17.2 cm/kyr，目的层段可划分为6个四级层序和25个五级层序。基于矿物三端元分类，研究区主要识别出长英质页岩、混合质页岩和灰云质页岩3大类9亚类岩石类型；以~ 38 kyr斜率周期为划分单元，可进一步识别纹层状混合质-灰云质页岩相组合、纹层状混合质-长英质页岩相组合和纹层状混合质-长英质-灰云质页岩相组合3类岩相组合。短偏心率旋回控制暖湿-干冷气候交替，进而影响陆源输入、湖水化学条件和有机质富集：短偏心率极大值期陆源碎屑和有机质输入增强，B型和C型岩相组合发育，TOC和S1含量较高；短偏心率极小值期碳酸盐沉淀增强，A型岩相组合占优。甜点层主要发育于湖扩体系域中晚期至高位体系域早期，以富有机质长英质页岩相和混合质页岩相为主要载体，单层厚度可达12.7 m。【结论】沧东凹陷孔二段优质页岩的形成与展布受短偏心率气候旋回、岩相组合类型和构造古地貌共同控制。深洼带至缓坡带过渡区在短偏心率极大值期兼具适量陆源输入、较强还原环境和较高长英质矿物含量，是B/C型富有机质岩相组合和Ⅰ-Ⅱ类页岩油甜点的最有利发育区。该认识为陆相湖盆页岩油甜点预测和有利区优选提供了天文旋回约束下的精细地质依据。
页岩油储层中层理缝的发育程度直接影响储层的储集性能和渗流能力，然而层理缝的成因机制复杂，与地层压力的关系及生产过程中对压力降低的影响不明，制约了页岩甜点优选和开发方案优化。本文基于中国某东部断陷湖盆多口超压页岩水平井的测井资料与岩心观察，利用ΔlgR法预测总有机碳含量，采用R/S重标极差法计算测井参数二阶导数以指示裂缝响应，建立层理缝密度预测指标Q，并采用经有机质校正的Eaton法预测地层压力系数，进而研究了层理缝对地层压力及生产压降的影响。结果表明：①通过层理缝敏感性分析，优选自然伽马（GR）、声波时差（AC）、补偿中子（CNL）、密度（DEN）、电阻率（RT）及总有机碳含量（TOC）作为敏感参数；预测层理缝密度Q与岩心观察层理缝密度呈良好正相关，平均预测吻合率达80%；②层理缝发育受生烃超压主导，纹层界面为天然力学薄弱面，受岩性、有机质含量及纹层结构共同控制；③层理缝密度与地层压力系数呈正相关，当层理缝密度超过15条/m时，地层压力系数普遍高于1.4，且增幅趋于平缓；④在压裂规模与配产制度相近的可比条件下，高层理缝密度区开发初期压递减速率较低，而低层理缝密度区开发初期压降较快；⑤高层理缝密度区不仅形成复杂压裂缝网，还为支撑剂提供了更优的铺置条件，使裂缝系统在围压下保持更强的抗闭合能力，有效延缓地层能量衰减。
海南岛东南部陵水英州-新村地区广泛赋存中高温高氟地热系统，但区内氟组分与盐分负向耦合的成因机制尚不明确，制约了区域地热资源精细化开发。本文综合水化学组分测试、同位素示踪及水文地球化学模拟等手段，对研究区3处地热田开展地热水系统成因与分布规律综合研究。主要研究结果如下：（1）研究区为九所-陵水深大断裂控制的中生代花岗岩裂隙型地热系统，地热流体源自北部低山丘陵区大气降水补给，补给高程989~1128m，地下水年龄3519~13304a，热储温度130~165 ℃，呈内陆高、滨海低的空间分异；（2）地热水总溶解固体（TDS）最高可达2600 mg/L，高盐度特征与现代海水入侵无关，TDS自内陆向滨海呈递增；盐分来源受控于深部封存古海相流体与花岗岩硅酸盐矿物溶滤产生的次生溶滤盐分，阳离子交换作用进一步加剧了地下水咸化程度的空间分异；（3）地热水F-含量2.6~12.8mg/L，空间上呈现从内陆向滨海递减规律；Ca²⁺活度是氟富集规律的核心主控因子，HCO₃⁻为辅助因子，温度起增效作用；古海相富钙流体混入诱发萤石沉淀是滨海低氟的关键诱因，最终形成全区F⁻与TDS、Cl⁻显著负耦合的分布规律。（4）基于抽水试验与热储温度计算成果，将研究区划分为高温发电潜力区（高峰、红鞋）与中温利用潜力区（新村），针对高氟、高盐、高钙水质特征，提出分区差异化开发模式及配套工程防护方案。本研究厘清了滨海花岗岩地热系统氟、盐负耦合成因机理，填补了海南滨海花岗岩地热系统相关研究空白，为华南滨海高氟、高盐地热资源可持续开发提供了理论支撑。
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，但仅有少数钻井钻遇下古生界震旦−寒武系烃源岩与储集层，缺乏针对震旦−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两期裂缝方解石脉，稀土元素与锶同位素特征指示两期脉均为热液成因，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两期白云石孔洞充填脉，地球化学特征指示两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，确定第二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，为厘清下古生界震旦−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。
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溶解降低原油粘度的调控作用强于 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。
【目的】正负样本选取是影响滑坡易发性评价结果的重要环节。针对滑坡易发性评价中正样本代表性不足、负样本随机选取不确定性的问题，本文构建了一种面向训练样本优化的滑坡易发性评价方法，并以雅砻江两河口库区为例开展验证。【方法】首先利用SBAS-InSAR技术获取库区地表形变信息，结合历史滑坡资料和遥感解译成果构建滑坡数据库。在此基础上开展训练样本优化选取：正样本依据滑坡面内部像元与典型孕灾环境特征的综合相似度进行筛选，以保留更能表征滑坡孕灾环境的样本；负样本分别从InSAR低形变区和信息量模型低易发区中选取，以降低将潜在易发区误选为负样本的风险。随后在不同正负样本组合下分别构建XGBoost和LR模型，并对其易发性评价结果进行对比分析。【结果】研究区共识别滑坡隐患109处，总面积18.9km²，占研究区总面积的2.5%。相较于滑坡多边形全像元采样和质心点采样，基于综合相似度的正样本筛选能够在保留典型孕灾特征的同时减少样本冗余，模型预测性能更好；相较于滑坡面外随机采样，从InSAR低形变区和信息量模型低易发区选取负样本可提高模型预测性能。根据ROC曲线与易发性指数分布特征对比分析，采用综合相似度筛选正样本和信息量模型低易发区负样本的XGBoost模型表现最佳，AUC值达到0.962。【结论】对滑坡面内部正样本进行代表性筛选，并结合约束条件下的负样本选取策略，有助于改善训练样本质量，提高模型预测精度。研究结果可为库区滑坡防灾减灾及易发性评价中的训练样本构建提供参考。
为研究土体在冻结过程中抗剪强度演化规律及其脆性破坏特征，以西藏林芝地区细粒土质砂为研究对象，开展室内十字板剪切试验。在8℃恒定冻结条件下，设置土体初始质量含水率为5%、9%和13%，通过控制冻结时间获得不同体积含冰量的冻土试样；结合温度与未冻水含量监测结果确定含冰量演化过程，并基于抗剪强度-转角曲线提取峰值强度、残余强度及脆性指数等参数。试验结果表明，试样抗剪强度随冻结时间延长（含冰量增加）持续升高，峰值强度增长幅度显著高于残余强度，导致二者差值逐渐扩大，峰后软化现象更加明显，试样破坏特征由渐进变形逐步向脆性响应转变；脆性指数随含冰量增加整体呈现上升趋势，表明含冰量增加显著增强了冻土峰后强度衰减及脆性破坏特征；在本试验条件下，试样峰值强度主要集中在20°～30°转角区间，可作为室内冻土十字板试验峰值强度识别与结果取值的参考范围。研究表明，含冰量是控制冻土抗剪强度演化、峰后软化与脆性破坏特征的重要因素，室内十字板剪切试验能够较好表征冻土强度全过程演化特征。
【目的】南山茶场位于鄂东南矿集区南部、殷祖岩体西缘，是近年来鄂东南找矿勘查的重点区域，最新工作已在区内发现多处小斑岩体并伴有较好的矿化现象。但目前对南山茶场小斑岩体的年代学、地球化学特征及其成矿潜力还鲜有研究。【方法】本文对南山茶场地区发育的花岗闪长斑岩和石英闪长斑岩进行了详细的岩相学、锆石U-Pb年代学和地球化学特征研究。【结果】分析结果表明，两类斑岩体锆石U-Pb同位素加权平均年龄分别为141.5±1.1 Ma和140.9±1.5 Ma，这与鄂东南矿集区内典型的铜金多金属矿床的成岩成矿时代相近。此外，锆石Lu-Hf同位素分析结果表明，花岗闪长斑岩和石英闪长斑岩的εHf(t)值分别为-11.87~-9.2和-11.1~-8.89，这些与鄂东南地区主要的铜金成矿岩体相似，指示其主要来源于富集岩石圈地幔。花岗闪长斑岩和石英闪长斑岩中锆石Eu/Eu*值分别为0.69~0.78和0.67~0.80；Dy/Yb比值分别为0.18~0.27和0.18~0.24；10000×(Eu/Eu)/Y值为4.59~8.66和4.98~12.40；(Ce/Nd)/Y比值约为0.001~0.004，与鄂东南矿集区铜多金属矿床的成矿岩体中锆石相似。花岗闪长斑岩和石英闪长斑岩中锆石微量元素估算ΔFMQ值分别为ΔFMQ+0.34~+1.84和ΔFMQ+0.46~+1.52。锆石Ti温度计计算结果分别为678~775℃、708~774℃。【结论】结果表明小斑岩体的岩浆具有富水、较高氧逸度和较低结晶温度等属性特征。这种富水、高氧化性的岩浆环境有利于抑制硫化物早期沉淀，促进Cu、Mo、Au等亲硫元素的后期富集与迁移。综合年代学、同位素与微量元素特征，南山茶场小斑岩体具备典型斑岩型成矿岩体特征，成矿潜力显著，未来应重点在小斑岩体与断裂交汇部位及碳酸盐岩接触带开展深部验证，以实现找矿突破。
【目的】针对现有研究多集中于短期干湿循环，难以揭示长期累积效应及细颗粒迁移的影响。本文以珠海花岗岩残积土为对象，研究长期干湿循环作用下不同细颗粒含量土体强度特性及微观结构演化规律。【方法】制备细颗粒含量为10%、30%和50%的重塑试样，开展1~100次干湿循环试验及饱和固结不排水三轴试验，并结合扫描电镜（SEM）与Image-Pro Plus（IPP）孔径统计分析土体微观结构变化。【结果】结果表明短期干湿循环（≤10次）通常引起土体结构松动、孔隙扩展及孔径向大孔段迁移，抗剪强度与黏聚力总体降低；长期干湿循环（≥50次）下，孔隙尺度发生再分配，强度逐渐趋于稳定，并在部分工况下相较于1次循环后的水平表现出一定回升。抗剪强度随围压和细颗粒含量增加而增大，其随循环次数的变化总体呈非单调特征，并受细颗粒含量与围压共同影响。花岗岩残积土在长期干湿循环作用下表现出阶段性强度演化特征，该现象与孔隙再分配及局部结构重组有关。黏聚力变化规律与抗剪强度基本一致，临界细颗粒含量初步位于30%~50%之间；内摩擦角随细颗粒含量总体增大，且在长期循环阶段相对稳定。【结论】花岗岩残积土在长期干湿循环作用下呈现明显阶段性强度演化特征，其本质与孔隙结构重组和细颗粒调控效应密切相关。研究成果可为沿海花岗岩残积土边坡长期稳定性分析与强度参数取值提供依据。
渤海湾盆地济阳坳陷古近系沙河街组四亚段广泛发育纹层状页岩，已有研究表明页岩孔隙度的准确测试及有效性评价对页岩油储量计算和甜点优选至关重要。本文以东营凹陷沙四上亚段纹层状页岩为研究对象，在评价页岩地质特征基础上，结合扫描电镜图像分析、核磁共振、低温氮气吸附、氦气孔隙度、高压压汞等实验方法，对比了不同孔隙度测试方法，并阐明了页岩储层孔隙度测试条件对孔隙度的影响。研究区沙四上亚段页岩发育富有机质纹层状黏土质混合页岩、富有机质纹层状碳酸盐质混合页岩、含有机质纹层状黏土质混合页岩等类型。沙四上亚段页岩储层主要发育粒间孔、晶间孔、黏土片间孔以及溶蚀孔，页岩油主要赋存在粒间孔、晶间孔和微裂缝中。多种孔隙度测试方法的对比结果表明，粉样氦气密度法>GRI法>饱水核磁法≈饱油核磁法>酒精法>高压压汞法，其中粉样氦气密度法所测试的总孔隙度最大。样品处理和测试条件分析结果表明，样品需被粉碎至200目，采用三元溶剂至少抽提3天，抽提后的样品烘干温度应不低于100℃，140℃以上烘干程度更高，氦气密度测试平衡时间应为10分钟，综合以上实验条件能够获得最大的总孔隙度值。本次研究为陆相纹层状页岩储层总孔隙度准确测定提供了有效的方法依据和数据支撑。
【目的】注浆技术作为地下工程中重要的地层加固手段，在提高地基承载力及改善软土力学性能等方面具有重要作用。然而，浆液在土体中的扩散会改变原有地层应力平衡状态，进而引起土体变形及地表隆起，给周边建、构筑物及地下工程安全带来一定风险。【方法】本文基于室内模型试验，系统分析了注浆压力、埋深及水灰比对土体地表隆起响应的影响规律，并结合三维重构技术对注浆体形态特征进行了研究，进一步探讨了注浆体形态演化与浆液扩散模式之间的关系。【结果】结果表明，注浆引起的地表隆起可划分为初始应力累积、快速抬升及回落或稳定三个阶段，且隆起主要集中于注浆中心附近，隆起随径向距离增加呈衰减分布；提高注浆压力使隆起显著增大，而埋深增加对隆起具有抑制作用；在300 kPa条件下，水灰比由0.3增至0.9时，最大隆起量呈先增大后减小的非单调变化。三维重构结果进一步表明，浆液扩散模式随水灰比增加由压密向劈裂转变。【结论】研究成果有助于揭示注浆参数与地表隆起之间的定量关系及浆液扩散模式的演变规律，可为地下工程注浆施工中的参数优化提供一定的理论依据。
库布齐沙漠位于干旱-半干旱气候过渡带，地表土壤含水量具有脉冲补给、快速消耗、季节波动显著等特征，是影响区域植被恢复、生态稳定和水文过程演变的关键因子。陆面过程模型是获取高精度、时空连续土壤水分动态的有效方法，然而土壤水力模型及其参数方案对模拟结果具有重要影响。本研究以库布齐沙漠为研究区，基于Noah-MP 5.0陆面过程模型，利用2017-2024年ERA5-Land气象驱动数据和SMAP表层土壤水分产品，构建CH查表方案以及VGM-Rosetta3、VGM-SPINN、VGM-SPTF四种模拟案例，系统探讨不同土壤水力参数方案对表层土壤水分综合模拟、季节变化、年际趋势和网格尺度模拟性能的影响。结果表明，土壤水力参数方案对库布齐沙漠表层土壤水分时间动态模拟具有重要影响，不同方案会显著改变模型对土壤水分均值水平、季节振幅、峰值出现时间及年际变化趋势的刻画能力，并进一步影响其对降雨脉冲响应和土壤水分再分配过程的模拟效果。
本研究重点关注利用国产陆探卫星SAR影像的滑坡灾害早期识别技术，并着重分析了InSAR滑坡识别时所遇到的典型技术难题。首先，论文讨论了陆探卫星SAR数据多视处理的重要性，探讨了多视因子在噪声抑制和空间分辨率之间的平衡问题，获得了针对陆探影像的最佳多视因子参数。进一步，本文讨论了干涉图滤波窗口对形变提取精度的影响，发现最佳的滤波窗口可有效抑制干涉噪声并保留形变信息。同时，研究发现首先开展InSAR干涉图层面的大气校正处理，再进行地形相关大气校正处理，可在避免InSAR相位解缠误差的传播的情况下，有效削弱大气噪声，提高InSAR形变提取精度。此外，论文讨论了InSAR关键过程的不同处理顺序问题，发现首先开展干涉图层面的外部数据大气误差校正，进一步进行轨道误差校正，最终开展地形相关大气误差校正，为最优的数据处理顺序。最后，论文以岷江中下游某滑坡密集区域为例，依据最优参数和对照参数组开展了基于陆探卫星SAR数据的滑坡早期识别实验，验证了最优参数组的有效性和适用性。本文研究成果针对国产陆探卫星SAR数据，提出了一种有效的滑坡灾害InSAR识别策略，有助于提高国产陆探卫星数据在滑坡灾害早期识别中的应用能力，也为相关科学研究和工程实践提供了有价值的参考。
【目的】针对经典Peck公式在砂土地层中沉降预测精度不足且未考虑沉降控制因子的问题，【方法】本文设计了不同砂土密度（1.35, 1.40, 1.45 kg/dm³）与不同隧道埋深比（0.6, 1.2, 1.8, 2.4, 3.0）下的盾构开挖沉降正交物理模型试验，利用同心管柱组合模拟不同地层损失率（外管D=11cm，内管直径分别为3cm与9cm）的超挖沉降工况，通过三维激光扫描技术获取地表沉降点云数据，基于试验结果对Peck公式进行反演修正，建立了考虑埋深比因子的新预测模型。【结果】结果表明：(1)密度恒定时，地表最大沉降量随埋深比增大而显著增加，而沉降槽宽度则呈减小趋势；埋深比恒定时，最大沉降量随密度增大而减小，沉降槽宽度随之增大。(2)沉降曲线受埋深比与密实度二者耦合作用，其中埋深比因子为主导控制因子。(3)在不同工况下，新模型预测最大沉降量的相对误差由修正前水平普遍降至10%以内，精度显著提升。(4)在超挖工况下，新模型预测相对误差稳定在20%以内，显著优于经典公式。【结论】研究表明，考虑隧道埋深比因子影响的砂土地层盾构开挖地表沉降预测新模型可有效预测沉降曲线形态特征，为盾构开挖工程提供更为精确的理论依据与技术支持。
【目的】目前，鄂尔多斯盆地西缘南段银洞子地区石炭系羊虎沟组中含油砂岩中原油来源仍存在不同认识，本研究旨在揭示羊虎沟组油砂中原油的来源，为该地区油气勘探的进一步深入提供理论支撑。【方法】对研究区太原组、羊虎沟组和乌拉力克组油砂及烃源岩样品的碳同位素、生物标志物特征进行系统分析。【结果】①羊虎沟组油砂中存在明显的UCM鼓包，且族组分碳同位素发生倒转，反映储层中曾遭受过生物降解；②UCM鼓包与完整的正构烷烃同时出现；族组分δ13C沥青质范围为-29.83‰~-27.52‰，介于海相原油与煤成油之间；且甾烷异构化参数C29ββ/(αα+ββ)和C2920S/(20S+20R)分别为0.52~0.56和0.49~0.54，Rob（F1）=0.96%~1.27%，Rob（F2）=0.86%~1.08%，两者反映的成熟度存在差异，综合认为羊虎沟组油砂为不同成熟度的海相原油和煤成油的混合；③利用萜烷、甾烷系列化合物等受生物降解影响小的参数，在同一成熟度条件下对羊虎沟组油砂和烃源岩进行分类，分析结果认为羊虎沟组油砂主要以乌拉力克组烃源岩输入为主，混有少量羊虎沟组第Ⅰ类煤系烃源岩。【结论】本研究通过碳同位素和生物标志化合物分析，认为羊虎沟组油砂为乌拉力克组海相原油和羊虎沟组煤成油的混合。研究排除了生物降解的影响，提高了结果的可靠性，为鄂尔多斯盆地西缘南段油气勘探提供了新思路。
以GS水电站右岸尾水隧洞出口段薄层状反倾炭质板岩为工程背景，采用现场调查、理论分析、物理模型试验和3DEC数值模拟相结合的方法，研究隧洞开挖围岩的失稳机理与判别方法。将反倾层状岩体概化为叠合薄板体系，建立了岩层张拉弯折破坏力学模型及相应判据。开展40°和60°两种板理倾角下的双轴加载隧洞开挖物理模型试验，结合分布式光纤、数字图像相关和声发射监测，揭示了围岩由局部裂隙萌生、损伤累积、贯通裂隙形成到张拉弯折倾倒失稳的渐进演化过程。结果表明，在本文试验条件下，60°模型较40°模型更早出现拱顶剥落、边墙“倒台阶”状贯穿裂隙和块体脱落，表明较大板理倾角更不利于围岩稳定。将试验参数代入判据后，计算结果与模型试验中贯穿裂隙形成时机基本吻合。3DEC数值结果较好再现了裂隙起裂部位、扩展路径及围岩倾倒破坏特征，与模型试验和现场现象基本一致。研究表明，薄层状反倾围岩失稳主要受岩层张拉弯折效应控制，板理倾角和开挖后的约束条件是影响围岩稳定性的关键因素。研究结果可为类似地质条件下水工隧洞围岩稳定性评价与支护优化提供参考。
堤防工程作为流域防洪减灾体系的关键基础设施，现有险情防控单元与其线性工程空间形态失配，难以实现对不同堤段潜在险情的精准空间量化。【目的】为提升对潜在易发堤段空间分布格局的识别精度，【方法】引入易发性评价建模范式，提出一种顺应堤防轴线走向的多尺度堤段评价单元划分方法，并以鄱阳湖区典型堤防为例，构建堤防险情易发性评价模型，系统对比等距（10 m、15 m、20 m、40 m）、等面积（2000m²）5种空间解析尺度与2种机器学习模型（RF和SVM）组合下的预测性能。【结果】结果表明：（1）堤防险情预测结果对评价单元空间尺度具有高敏感性，预测精度随单元精细化呈显著正相关；（2）在处理多源结构化数据时，RF模型凭借其集成学习机制与强非线性拟合能力，整体预测精度与鲁棒性均显著优于SVM模型。（3）RF-10m模型性能最优，AUC值达0.952，准确率为92.29%，且易发性指数空间分布更为合理，极高、高易发区与历史险情段空间匹配度最高。【结论】易发性评价可有效迁移应用于堤防险情识别，沿堤轴线等距精细分段并耦合高性能机器学习模型，能显著提升评价精度，为堤防险情预警与防灾减灾规划提供科学支撑。
【目的】掏挖-锚杆复，合基础适用于上覆全/强风化岩、下伏弱/中风化岩的分层地基，在输电线路杆塔中广泛应用；为深入探究上拔-水平复合荷载下该基础的承载性能及其荷载分担演化规律，本研究通过试验揭示其力学行为与破坏模式。【方法】采用不同配比的岩石相似材料，搭建室内“上覆强风化岩、下伏中风化岩”分层地基模型，开展上拔、上拔-水平复合荷载下掏挖-锚杆复合基础的承载试验，分析荷载分担演化规律及地基破坏模式。【结果】试验表明：（1）掏挖-锚杆复合基础承载能力较掏挖基础提升约32%，破坏因锚杆深层锚固效应使破坏面水平扩展，增大了土体承载范围；（2）水平+上拔复合荷载下，承载力较纯上拔工况提升约11%，因水平荷载改变应力路径，充分调动锚杆受力，提高体系整体性；锚杆荷载占比初始为65%-70%，随后降至20%-30%，源于刚度差异导致的荷载传递变化：初期锚杆刚度大优先受力，随后掏挖基础侧摩阻力发挥，最终锚杆因延性维持稳定分担。【结论】掏挖-锚杆复合基础能有效提升承载力并适应复合荷载，荷载分担演化揭示了锚杆与地基协同工作机制，为分层地基基础设计提供了理论支撑与工程应用参考。 关键词：正交设计；相似材料；挖孔基础；抗拔试验；复合基础
针对加拿大阿尔伯塔省阿萨巴斯卡油砂矿区M区块重油储层常规蒸汽辅助重力泄油技术（SAGD）中存在的热损失严重、累积汽油比过高等技术瓶颈。本文采用CMG-STARS数值模拟方法，对常规SAGD、CO2-蒸汽共注与CO2-蒸汽交替注入三种开采方式下蒸汽腔扩展特征、开采动态及CO2封存效果进行了系统研究。结果表明，M区块油砂储层中，CO2-蒸汽交替注入可使CO2在蒸汽腔顶部聚集形成隔热层，有效抑制气窜通道发育，减少蒸汽超覆造成的热量损失，使蒸汽腔体积增大13.24%，最终采收率达80.61%，较常规SAGD提高33.38%，较共注提高40.35%。此外，相较于注气速度，注气压力对增产效果影响更为显著，最终选用注入压力3.0 MPa、注气速度250 m3/d为最优开采参数。并且，CO2辅助SAGD开采方法通过溶解封存、残余气封存及矿物封存多重机制实现高效CO2地质封存。停注20年后气相CO2纵向波及范围更广、空间分布更均匀，封存量较共注工况提高26.11%。本论文研究工作为油砂SAGD强化开采与CO2地质埋藏提供基础理论指导。
【目的】针对传统尾矿坝降雨稳定性分析难以反映实际降雨过程随机性的问题，提出一种基于有界随机级联模型的汛期尾矿坝安全评价易损性曲线方法，以实现随机降雨条件下尾矿坝安全概率化评价。【方法】在非饱和渗流与极限平衡理论框架下，引入有界随机级联模型模拟随机降雨过程，并将生成的随机降雨序列作为降雨边界条件输入Geo-Studio中进行非饱和渗流与稳定性计算。依据规范与工程经验设定三种稳定极限状态，统计不同降雨持时与降雨总量组合下尾矿坝达到各极限状态的超越概率，进而构建汛期尾矿坝安全评价易损性曲线。【结果】所构建的易损性曲线呈现典型“S”形分布特征。随着降雨持时增加，达到相同超越概率所需的降雨总量逐渐增大；在相同降雨量条件下，各极限状态的超越概率随降雨持时增加而逐渐减小。实际降雨案例分析表明，该方法能够量化连续降雨过程中尾矿坝达到不同稳定极限状态的超越概率。【结论】基于有界随机级联模型和易损性曲线的尾矿坝汛期安全评价方法能够有效表征随机降雨过程对尾矿坝稳定性的影响，并可实现不同降雨情景下尾矿坝安全状态的概率化评价；同时，结合恢复时间 Tr，可进一步用于间歇性降雨条件下尾矿坝安全的动态评价。
【目的】针对少井条件下页岩储层井间横向约束不足、代表性三维训练图像难以建立以及井间结构非正交展布导致的三维岩相建模困难，提出一种非正交连井剖面约束的三维岩相建模方法。【方法】以溱潼凹陷F2-2段页岩储层为例，将井岩相离散到三维模型，提取任意两口井构建二维井间剖面，并写回三维模型；在此基础上，沿与剖面方向一致的非正交切片路径开展逐切片模拟，并引入平面引导点补充弱控制区层面内展布信息，形成NCWDS三维岩相建模流程。【结果】实例应用表明，NCWDS模型在井点位置硬数据符合率为100.0%，相比例L1偏差为1.8736个百分点；与SIS和SNESIM相比，其垂向转移概率矩阵加权平均绝对误差最低，为0.056454，X、Y、Z方向同相邻接比例分别达到98.5359%、98.5419%和75.8044%，连通体总数、小斑块比例和孤立单元比例均低于对比模型。【结论】NCWDS能够在严格满足井控约束的基础上，更好保持页岩储层垂向叠置规律和空间连续性，降低弱控制区岩相分布破碎化程度，可为少井、强层理发育储层三维岩相建模提供方法参考。
岩溶渗漏是制约岩溶地区抽水蓄能电站建设的关键因素，受岩溶发育条件复杂影响，岩溶渗漏处理难度大，亟需开展深入研究。本研究采取野外调查和裂隙测量、水文地质勘探和钻孔水位长期观测的方法，对贵州新水岩溶抽水蓄能电站岩溶发育特征和岩溶渗漏条件进行探测。研究结果表明：库区二叠系茅口组（P2m）厚层灰岩岩溶发育，不仅溶隙、溶孔、溶洞十分发育，钻孔遇洞率和线岩溶率分别达为80%和24.46%，河床底部100米范围内溶洞数量多，且受到地下水流的长期流动作用而无明显填充，水库发生绕坝渗漏和坝基渗漏风险大，有必要采取防渗措施进行处理，河床底部岩溶主要发育于100米范围内，坝基防渗处理深度为100米即可。河流左岸受海枯向斜和陈家湾子断层影响，岩溶发育程度要强于河床和右岸，形成了具有管道特征的地下水位低槽带，平水期和枯水期低槽带地下水位低于河床水位4-5米，河流反向补给左岸向斜轴部地下水低槽带，当下水库蓄水水位抬升后，左岸向向斜岩溶通道的渗漏将进一步加剧。水库岩溶渗漏途径多且复杂，防漏难度大，首选全库盆防渗处理方案。
【目的】为解决深部隐伏锰矿床三维建模中多源数据融合不足、协同约束缺失、超薄矿体刻画困难等问题，以贵州道坨超大型全隐伏锰矿床为研究对象，通过融合DEM、地质填图、钻探编录、勘查线剖面、遥感影像及音频大地电磁测深（AMT）多源异构数据，构建地表–地层–构造–矿体一体化三维地质模型。【方法】系统建立数据标准化处理、多源信息协同约束、超薄矿体增量模拟等关键技术流程，共划分18个建模单元，采用曲面拟合、拓扑推理与克里金插值实现地质体精准构建，并开展剖面解析、虚拟钻孔、模型拆解与地质统计学储量估算。【结果】结果表明：模型精准再现研究区海拔-2000 m 至地表三维空间结构，清晰揭示南华系大塘坡组含锰岩系、F3 断层及层状矿体空间赋存规律，可有效校验原始数据可靠性、验证构造与矿体空间关系。【结论】该方法显著提升深部找矿部署与资源评价精度。
【目的】沉积盆地型地热系统赋存着我国分布最为广泛，且潜力巨大的地热能资源，长期以来国内缺少关于中低温非硅酸盐岩热储层地热流体的水文地球化学过程以及传统地热温度计适用性的深入研究。【方法】此次研究以平顶山煤田为例，基于16个深孔实测水化学资料，利用水文地球化学研究手段，结合现场水文地质条件以及地热地质背景，开展平顶山煤田深部岩溶地热水的水文地球化学过程研究。【结果】结果表明，研究区深部岩溶地热水相对于硅酸盐矿物而言，水岩相互作用平衡程度低，传统的水化学地热温度计并不能用于估算其更为深部的温度，白云石和方解石的溶解是平顶山深部岩溶地热水Ca和Mg的主要来源，同时水化学证据表明平煤二矿和十一矿深部地热水可能主要来自于地表水或大气降水的直接补给。【结论】平顶山煤田寒武系灰岩凸起区地热异常区主要依靠深部大地热流进行传导加热，无岩浆等附加热源的直接影响，地热水在岩溶热储层发生局部对流，进而形成了沉积地层与潜凸起叠加的复合地热系统。本研究明确了该区岩溶地热水的水文地球化学过程、地热系统的热源及聚热控热机制，为后续科学合理开发利用该区地热资源提供重要依据，同时，也丰富了中低温非硅酸盐热储传统地热温度计的适用性理论。
【目的】联合使用数字高程模型（DEM）和离散裂隙网络（DFN）能够在区域尺度对复杂裂隙岩体进行渗流模拟，但现有方法在计算网格构建及区域尺度裂隙–基岩耦合建模方面仍面临显著挑战。【方法】本文基于等效基质–离散裂隙网络（EMFN）模型，引入计算几何算法库（CGAL）与约束Delaunay剖分（CDT）技术，提出了一种适用于区域尺度裂隙岩体渗流分析的高精度建模方法。通过优化DEM高程数据提取流程，在关键区域加密采样以保留地形细节，并结合三维表面网格重构与基于地质统计规律的裂隙网络生成，实现了从DEM原始数据到渗流数值计算的完整技术链路。【结果】所构建的计算网格具有尺寸均匀、拓扑质量高等特点。该模型在典型交叉裂隙算例中与COMSOL数值结果对比验证了其有效性，并进一步应用于某滨海山体裂隙岩体渗流工程实例。建模结果表明，所提出的DEM–DFN联合模型能够有效表征山体尺度渗流场特征，地下水沿地形坡度向低海拔及沿海低地区域汇流并排泄，整体水动力格局与区域水文循环规律一致。【结论】本文提出的DEM网格转化与模型适配技术有效改善了传统方法在复杂地形条件下的建模局限，显著提升了裂隙岩体渗流模拟的精度与工程适用性
苯胺作为一种高毒性、难降解、化学性质稳定的半挥发性有机污染物，其污染场地高效修复是当前环境修复领域的难点。本研究通过系统梳理苯胺污染场地来源、特征及检测方法，针对性的阐述了基于不同浓度分区的修复方法及技术路线，包括高浓度区的物化协同修复技术、中低浓度区的微生物修复技术及低浓度区的风险管控措施。在此基础上，进一步总结了当前修复领域面临的问题，并对未来发展趋势进行展望，以期为苯胺污染场地科学、精准治理提供理论参考和技术支撑。
【目的】土壤盐渍化是影响干旱区农业生产的重要因素，且土壤盐分具有强空间变异性。新疆地区地处我国西北处，属干旱-半干旱区，广泛采用膜下滴灌技术节约灌溉用水，且新疆地区土地盐渍化严重，故研究膜下滴灌土壤盐分空间变异特征对新疆干旱区高效节水控盐有重要科学意义。【方法】为研究膜下滴灌棉田土壤盐分空间变异，以炮台试验站和巴州试验站棉田为研究区，精细监测剖面土壤盐分，采用传统统计学与地统计学相结合方法，分析研究区剖面土壤盐分空间变异及分布特征。【结果】 结果表明：剖面土壤电导率变异系数在0.54-0.76之间，表层土壤电导率变异性大，一定深度内变异性随深度增加而降低；3个剖面土壤电导率具有强烈的空间相关性，空间变异性主要由结构因素引起，随机因素所占比例为3.53%、5.03%和6.61%；剖面尺度土壤电导率特征表现为浅层土壤电导率低，中间局部土壤电导率较高，深层土壤电导率高。水平向滴管处、膜间和宽行较高，这与水流系统和土壤颗粒等因素均相关。炮台试验站棉田土壤盐分整体上比巴州试验站棉田高，土壤电导率值高于7.7mS/cm，对棉花生长产生一定影响。【结论】研究结果可以为干旱区高效节水控盐措施和精准农业的实施提供科学依据。
为精准评估城市绿地土壤持水能力，以河南6市公园绿地表层土壤为研究对象，通过实地采样测定干容重（DBD）、饱和含水率（SWR）、颗粒组成及饱和导水率（Ks）等理化指标，构建多元线性回归与随机森林模型预测Ks，并结合熵权法、CRITIC法及改进博弈论组合赋权法开展持水能力综合评价。结果表明，研究区土壤粉粒Ks空间差异显著，随机森林模型预测精度最优（测试集R=0.979，RMSE=3.077），多元线性回归模型（R=0.936，RMSE=16.40）亦远超经典土壤传递函数的预测精度。组合权重显示DBD（权重28.69%）为影响持水能力的首要因子，其次为砂粒含量（权重16.90%）与SWR（15.34%）。区域持水能力评分呈现湿地、自然公园类区域较高，城市广场及道路沿线绿地较低的特征。本研究建立的预测模型与评价方法可为城市绿地土壤水文功能优化及分级管理提供科学依据。
为了探究南疆膜下滴灌棉田土壤水流系统模式及其对根区土壤水盐热动态的影响机制，在位于库尔勒市的塔里木河流域巴音郭楞管理局水利科研所开展了淡水与微咸水灌溉条件下的田间灌溉试验，通过便携式仪器与原位实时监测设备，对根区土壤水盐热动态进行了高频高分辨率监测与土壤水流系统模式研究。结果表明：在灌溉周期及全生育期内，淡水与微咸水处理下土壤水分变化趋势基本一致，浅层（0~30 cm）土壤含水量变幅显著高于深层（30~65 cm）；在滴头水分补给、土壤蒸发及根系吸水共同作用下，形成以滴头为“源”、以膜间蒸发和根系吸水为“汇”的土壤水流系统结构；土壤盐分随水分运移而重新分布，受覆膜、土壤质地及结构影响，盐分主要在膜间下15~30 cm、宽行下5~15 cm处发生累积；浅层土壤温度在地膜增温作用下表现出明显日变化，其中宽行区域增温尤为显著，形成水热势梯度，推动水分横向运移与盐分局部积聚；深层土壤温度变幅较小，整体相对稳定。研究揭示了土壤水流系统对膜下滴灌水盐热的控制机制，可为实现根区精准水盐调控提供科学依据。
【目的】西宁盆地古近系红层分布广泛，阐明浸水条件下红层变形破坏特征及其机理，可为区内红层崩塌、滑坡地质灾害防治以及相关工程建设提供理论支撑。马哈拉沟组石膏化砂岩作为该区域红层主要岩性组成之一，对于红层斜坡稳定性控制具有关键作用。【方法】本研究以马哈拉沟组石膏化砂岩为研究对象，通过不同浸水时间条件下的三轴压缩试验，分析了浸水时间和围压对石膏化砂岩变形破坏特征的影响；结合微观形貌扫描电镜（SEM）观测及浸泡液离子组分测试，明确了浸水条件下石膏化砂岩物质损耗特性，并进一步讨论了其力学特性劣化机理。【结果】结果表明：随着浸水时间增长，石膏化砂岩破坏形式表现出由脆性向延性的明显转变，抗压强度与弹性模量均呈明显衰减趋势，塑性变形阶段持续增长；黏聚力随浸水时间增长呈指数衰减趋势，而内摩擦角整体仅表现出小幅波动；石膏化砂岩破坏形态受浸水时间与围压协同控制，烘干试样以单一剪切破坏为主，浸水后逐渐转变为拉剪复合破坏乃至张拉破坏，围压可抑制斜向主裂纹扩展、提升石膏化砂岩塑性变形能力，但无法逆转水致劣化进程；浸泡液离子组分分析证实石膏化砂岩中胶结物硫酸钙等发生溶蚀流失，SEM观测显示石膏化砂岩溶蚀作用是导致石膏化砂岩力学强度骤降的核心劣化因素。【结论】研究成果揭示了马哈拉沟组石膏化砂岩的水致劣化特性，可为西宁盆地红层斜坡地质灾害防治及相关基础工程设计与施工提供理论依据。
【目的】非离子表面活性剂因其良好的界面活性、耐盐性及生物降解性，在诱导煤层气解吸增产方面展现出广阔应用前景，但宏观实验难以揭示非离子表面活性剂与煤岩、水、甲烷的微观界面作用机制，大幅限制了该技术工业化应用。【方法】本研究采用全原子分子动力学模拟，构建煤-非离子表面活性剂-水-甲烷复合体系，在353 K和20 MPa模拟条件下探究三种非离子表面活性剂（Tween80、Span80、OP4）在三种真实类型煤岩（DJ_1、DJ_2、DJ2_2）表面的吸附行为及对甲烷解吸的界面级联机制。【结果】研究表明非离子表面活性剂可以通过范德华作用在煤岩表面形成吸附层： Tween80单分子作用原子多、范德华力最强；Span80和OP4结构简单，易进入孔隙竞争亲水位点。表面活性剂削弱甲烷-煤岩相互作用，使甲烷吸附自由能升高、势阱变浅，产生“热力学排斥效应”；同时竞争氢键位点，破坏水膜连续性，解除水锁效应，提升水分子扩散系数。径向分布与数密度分析表明，甲烷从吸附层“结构性剥离”为游离态。自由能曲线证实，表面活性剂对甲烷具有普适性排斥作用，对水的效应具有煤岩依赖性（DJ_2、DJ2_2中水分子势阱加深）。接触角模拟显示，处理后接触角降低33~44°，OP4在DJ2_2中效果最佳（由59.5°降至15.5°）。【结论】表面活性剂通过范德华作用吸附于煤岩表面，竞争亲水位点，重构煤-水界面，破坏水膜连续性，解除水锁效应；削弱甲烷-煤岩相互作用，剥离吸附态甲烷；改善煤岩润湿性，降低接触角。实现了“竞争吸附—水膜破坏—润湿改善—甲烷解吸”的级联作用机制，为化学强化煤层气开采的表面活性剂优选与设计提供了理论依据。
【目的】青藏高原东北缘断裂构造发育，断裂交汇区是地热系统形成的有利部位，但地热流体的来源、演化机制及冷水混合程度尚不明确。【方法】以祁连县八宝镇断裂交汇区为研究对象，通过水化学分析、氢氧同位素示踪和硅-焓混合模型，定量揭示断裂带泉水的水文地球化学特征及冷水混合比例。【结果】结果表明：深部地热水为Cl-Na·Ca型，泉水演化为Cl-Ca·Mg型；氢氧同位素特征与祁连山区基本一致，氘盈余平均24.3‰，结合补给高程平均高于出露口375 m，表明补给来源为高海拔大气降水与冰雪融水，流体经历了中‑深循环；首次定量揭示断裂交汇区泉水冷水混合比例高达89.1%~93.8%，热储温度约113℃，高强度混合是泉水温度偏低（7~13℃）的根本原因。【结论】基于上述证据，构建了“中温深循环-断裂控制上涌-浅部强烈混合”的成因模式：高海拔降水沿断裂系统下渗，经中‑深循环被区域大地热流加热，而后沿断裂带上涌，在断裂带中与浅部冷水发生强烈混合，最终以低温泉水出露地表。研究揭示了断裂交汇构造对地热系统“深循环-浅混合”过程的关键控制作用，为青藏高原东北缘类似构造区的地热资源勘探提供了理论参考。
针对大庆油田N区块L井系列测井曲线在多井、多层段条件下普遍存在的幅值偏移、噪声形态差异与分布漂移问题，传统阈值交会、特征工程与常规深度网络往往难以同时兼顾跨井一致性、层序边界敏感性与物理可解释性。为此，本文提出一种面向统一解释的GeoDiff-Former框架，将“曲线统一—层序表征—多任务解释”整合为端到端联合优化流程。该方法首先引入条件扩散统一模块，将非地质噪声与采集漂移建模为可学习、可逆的生成过程，在任务驱动下实现自适应分布对齐，避免将采集差异误判为地质差异；随后构建地质偏置Transformer编码器，通过相对深度偏置把层序连续性与界面突变性显式注入注意力计算，增强对薄互层与边界段的稳定刻画能力；最终采用多任务输出头联合完成岩相分类、孔隙度反演与含水/工程指标判别，并引入岩石物理一致性约束抑制不可解释解，提高预测结果的可信度与工程可用性。研究表明，GeoDiff-Former能够在复杂储层条件下实现更稳健的跨井迁移与更一致的层段解释，为测井资料的智能化统一解释提供了一条兼具创新性与可落地性的深度学习路径。
【目的】针对岩矿光谱分析中物理信号与地学语义逻辑难以协同表征、现有方法在复杂场景下易出现证据链断裂与推理不透明的问题，本文构建了一种知识图谱驱动的地质智能体RMS-KG Agent，旨在实现岩矿要素描述、成矿环境推断与光谱定位岩矿的一体化智能分析。【方法】系统采用数据持久层、计算推理层与交互表现层相统一的分层解耦架构，以Neo4j为核心构建覆盖岩石、矿物、化学组分、吸收特征及成矿环境的五维知识图谱。同时结合物理感知的光谱去连续化处理以及峰位、峰深、半峰宽等特征提取方法，设计了基于知识图谱优先、规则与物理约束次之、大语言模型末端组织的任务调度机制，最终开发出岩土要素描述生成、成矿环境推断与光谱定位岩矿三大核心功能模块。【结果】系统功能验证表明，各模块均能稳定输出结构完整、术语规范且具备严密证据支撑的分析结果。在光谱定位消融实验中，该智能体完整模式的Acc@1、Acc@3和MRR指标分别达到0.8523、0.8554和0.8677，显著优于仅依赖峰位或峰位结合吸收深度的基线方案。此外，在知识驱动的文本生成对比实验中，知识图谱结合基础大语言模型模式的证据支持率达到0.8703，大幅超越基础模型的0.4447，完美兼顾了生成文本的事实可靠性与表达严谨性。【结论】研究表明，多维物理属性融合与知识图谱约束下的闭环推理，是提升岩矿光谱定位精度、抑制领域知识幻觉并增强地质报告可解释性的关键所在。RMS-KG Agent有效打通了从光谱特征感知、岩矿实体匹配、成矿环境推演至专业语言表达的完整技术链路，为多模态地学大数据的知识化演进与智能人机协同勘查提供了可靠的方法参考。
【目的】针对我国西北地区黄土因水敏性强、结构性差而引发的边坡失稳与滑坡等地质灾害问题，为有效保障工程建设与长期运营安全，开展黄土改良技术研究。【方法】选取陕北马兰黄土，采用粉煤灰-聚丙烯酰胺（Polyacrylamide, PAM）复合改良技术，通过直剪试验、变水头渗透试验及扫描电镜分析，系统研究不同掺量对改良黄土的抗剪强度与渗透性能变化规律，并揭示其微观改良机制。【结果】研究结果表明，粉煤灰-PAM复合改良可显著提高黄土的抗剪强度与抗渗性能。其中，10%粉煤灰+0.3%PAM的配比下抗剪强度最优，粘聚力较素黄土提升72.2%；在渗透性能方面，当掺入5%粉煤灰+0.5% PAM时，渗透系数降低91.7%。微观结构分析表明，粉煤灰发挥物理填隙与刚性骨架支撑作用，并通过火山灰反应生成C-A-S-H凝胶及钙矾石晶体充填孔隙、胶结颗粒；同时，PAM长链分子发挥“吸附-桥接-胶结”柔性网络作用，促使土体由“单粒”无序堆积向“团聚体”有序网络转变。二者协同作用显著提升了土体的密实度与结构强度，从而实现了土体力学性能和抗渗能力的同步提升。【结论】粉煤灰-PAM复合改良技术是一种经济、环保的黄土改良路径，所揭示的协同增强机理可为黄土地区的工程建设与灾害防控提供理论依据与实践参考，具有重要的理论指导意义与工程应用前景。
针对大庆油田N区块L井系列测井资料中“测井曲线连续、岩心测试离散”导致的孔隙度参数与渗透率难以精细预测的问题，提出一种基于CCML-KAN的岩心约束孔隙度参数与渗透率预测方法。该方法以GR、RT、DEN、CNL和AC等常规测井曲线为基础，联合构建单点测井响应、梯度特征、局部统计特征和多尺度能量特征，并通过岩心离散点约束增强测井响应与真实物性参数之间的映射能力。在此基础上，构建共享特征与双分支输出相结合的CCML-KAN协同预测框架，实现孔隙度参数和渗透率的联合建模与连续预测。以1D-CNN、LSTM、BiLSTM、CNN-BiLSTM和Transformer为对比模型开展实验，结果表明，本文方法在测试集上取得了更优的预测效果，其中孔隙度预测R2达到0.926，渗透率预测R2达到0.911；同时，在孔渗综合分级任务中表现出较好的类别区分能力。研究表明，CCML-KAN能够有效融合多尺度测井信息与岩心约束信息，为储层孔渗参数精细预测和综合评价提供了一种有效方法。
精确计算水文地质参数是工程方案设计、地下水数值模拟的前提，为保障施工安全，需要探究长江潮汐对水文地质参数产生影响。以张靖皋长江大桥南锚碇基坑工程为例，利用长江潮汐观测值、天生港潮位站的逐日高潮、低潮资料以及含水层水位观测值等数据，采用交叉小波变换、小波相干性等方法研究含水层水位对长江潮汐的滞后性，并对抽水试验数据进行修正。结果表明：潜水含水层、承压含水层的地下水位相对长江潮汐分别滞后4.5-6小时和12-13小时；长江潮汐对潜水含水层抽水试验影响较小，对承压含水层三次落程的水文地质参数计算结果分别有11.09％、6.75％、9.39％的误差。因此，对于临近感潮河段的水文地质参数计算应考虑潮汐产生的影响。
为响应国家资源能源安全等重大战略需求，形成向深部要资源、要安全、要空间的能力，勘探技术逐渐向深层-超深层领域拓展，岩石所处的高温高压环境显著改变其微观结构和形貌特征，造成复杂的宏微观力学响应行为，给工程安全与资源开发带来严峻挑战。本文系统综述了高温高压条件下岩石微观结构演化机理、先进实验观测技术、多尺度力学建模方法及主动性能调控策略。现有研究表明：温压耦合作用会诱发矿物相变、驱动微裂纹网络演化与内部力链结构重组，这些微观改变是控制岩石强度、变形及渗透特性的核心机制。通过集成扫描电镜、纳米压痕、微CT及拉曼光谱等多维表征手段，可实现对矿物成分、微裂纹体系与三维结构的精细解析。在此基础上，借助均质化理论、热-力耦合模型及多尺度模拟框架，构建了连接微观结构与宏观性能的定量预测桥梁。进一步地，通过热处理、化学调控及基于微观信息的智能监测等主动策略，可实现对岩石微裂纹网络的主动设计与性能优化，这些认识为科学钻探、深部资源开发及高放废物处置等国家重大工程的安全与高效实施提供了新的科学途径与技术支撑。未来，突破深部原位动态观测技术瓶颈，并发展融合物理机制与人工算法的智能预测模型，将是推动深部岩石力学向精细化、智能化方向发展的关键。
传统沉积相建模过程中难以直接利用地质专家手工绘制的二维剖面图进行三维建模，通常需借助繁琐的人机交互方式逐层赋值至三维网格，不仅效率低下，还容易因主观操作引入误差，导致模型存在偏差，影响最终建模结果的可靠性与工程实用性。本文提出一种基于井轨迹引导的二维地质剖面图三维重构方法，通过建立图像像素与三维模型角点网格单元之间的空间映射关系，利用井轨迹的空间锚定功能，实现地质专家解释成果向三维模型的自动投影与属性赋值，有效嵌入专家知识并提升建模自动化程度。基于所提算法开发了配套软件系统，集成剖面图像中地层线与沉积相单元的识别预处理、空间定位与属性转换等关键功能模块。在典型潮汐作用下的曲流河点坝侧积层建模实例中开展应用验证，结果表明该方法可准确高效地将二维解释成果映射至三维地质模型，为后续高精度建模提供稳定的先验约束和数据基础，在提升建模效率的同时，有效增强地质约束能力，降低模型的不确定性。
【目的】我国南海赋存有大量的甲烷水合物，水合物的开采可能诱发海底滑坡等地质灾害，为了安全有效地开采这种新型能源，必须全面了解含水合物沉积物的力学特性。【方法】电阻率法作为一种有效的岩土工程测试分析方法，在研究非饱和土、膨胀土、冻土等岩土材料中发挥着不可代替的作用。基于中国南海神狐海域甲烷水合物赋存区的沉积物颗粒级配，人工配制了试验土体，并在适当温度下制备了含四氢呋喃水合物沉积物试样。同步进行单轴压缩试验和电阻率测试，获得了含水合物沉积物试样的应力-应变-电阻率的全过程关系。【结果】试验结果表明：（1）含水合物沉积物的单轴压缩强度和刚度随水合物饱和度的增大而增加，且其峰值强度对应的峰值应变随着水合物饱和度增大而增大；（2）含水合物沉积物的应力-应变-电阻率曲线主要经历三个阶段：弹性阶段（电阻率降低）；塑性阶段（电阻率缓慢增加）；软化阶段（电阻率急剧增加）；三阶段中试样内部结构、应力应变规律、电阻率具有密切关联性；（3）含水合物沉积物的初始电阻率与水合物饱和度、强度和刚度具有很好的相关性；初始电阻率与水合物饱和度呈现较好的指数增加关系，弹性模量随着初始电阻率的对数呈线性增加关系，而单轴抗压强度随着初始电阻率呈线性增长关系。【结论】这一研究为利用电阻率估算含水合物沉积物的强度和刚度提供了新途径。
小秦岭地区作为中国第二大黄金产地，区内矿产资源丰富，然而成矿时代的缺乏制约了矿床成因及区域成矿规律的认识。近年来，小秦岭西段驾鹿地区深部找矿取得重大进展，新发现的东桃子口金-钼矿床以发育强烈的钾化蚀变和金-钼共存为特征，明显不同于区内传统石英脉型金矿和以黄铁绢英岩化为主的蚀变岩型金矿。本文在详细野外地质调查和岩相学观察基础上，对东桃子口矿床中与金成矿密切共生的热液绢云母进行了微区原位Rb-Sr同位素年代学分析，获得两个绢云母样品Rb-Sr等时线年龄分别为140 ± 6 Ma和141 ± 6 Ma，表明该矿床形成于早白垩世。结合区域构造-岩浆事件，本文认为东桃子口金-钼矿床的形成与早白垩世古太平洋板块俯冲导致的华北克拉通岩石圈大规模伸展减薄背景下的壳-幔相互作用密切相关。深部来源的富成矿元素的流体，在区域伸展背景下沿巡马道断裂等导矿构造向上运移，在物理化学条件骤变处沉淀成矿。该研究成果不仅为小秦岭西段金-钼成矿作用提供了精确的年代学约束，揭示了其独特的成矿地球动力学背景，而且指明了巡马道断裂带深部巨大的找矿潜力，对深化华北南缘金成矿理论和指导区域找矿勘查具有重要意义。
【目的】丘陵山区隐伏地热资源埋藏深，勘查难度大，投资风险高，勘查工作至今尚缺乏较为成熟的经验，进行勘查方法的研究具有重要意义。【方法】以漳州某隐伏地热资源勘查成功案例为研究对象，总结了丘陵山区隐伏地热资源勘查的方法和流程，基于区域地质、地质构造、水文地质条件等资料以及区域温泉分布规律的分析，圈出勘查靶区，采用地热地质调查、地球物理勘探、浅孔测温、综合研究的技术方法和顺序。【结果】经钻探验证，孔深1188m，成功获取中深部隐伏地热资源，热储层埋深967-1033m，孔底温度45.7-45.9℃，孔口温度37.7℃，涌水量628.82m3/d（水位降深S=58.65m），为低温热水资源，成因类型属于受构造控制的传导型地热系统，北北东向构造为主控热构造，北西向、南北向以及北北东向主干构造派生的次级断裂裂隙为控水构造。地热流体化学类型为SO4-Na·Ca型，PH值8.49，TDS为244.57mg/L，H2Si03含量31.2mg/L，F含量3.39mg/L，Rn含量63bq/L。【结论】研究结果表明：丘陵山区在合适的构造部位和水文地质条件下可以找到中深部水热型地热资源，也验证了在地质条件复杂的山区，本研究所采取的技术手段和工作流程的有效性，可为类似山区隐伏地热资源勘查提供参考。
四川甲基卡伟晶岩型稀有金属矿区是我国规模最大的花岗伟晶岩型锂矿富集区，形成了完整的Li-Be-Nb-Ta成矿系列。为研究甲基卡稀有金属矿区伟晶岩的演化及锂成矿过程、成因以及含矿性，本文以甲基卡矿区各类型伟晶岩脉中石英为研究对象。利用LA-ICP-MS测试技术，对甲基卡稀有金属矿区五种类型的伟晶岩中石英的Al、Li、B、Ge、Ti、P等微量元素进行了测定。结果表明，伟晶岩石英微量元素中Al、Li、B、Ge、Ti含量变化以及与Al/Ti、Ge/Ti值变化能够有效指示岩浆的分异程度，伟晶岩的分异演化程度从Ⅰ类型到Ⅴ类型逐渐增加，且可以分为两个阶段：Ⅰ-Ⅲ类型演化受岩浆结晶分异控制，Ⅳ-Ⅴ类型为岩浆-热液过渡阶段（Li等稀有金属元素富集）。石英中Li、Al含量指示了甲基卡矿区深部还具有寻找隐伏锂矿体的找矿前景潜力。在反映伟晶岩成因的Al/10-Ti-Ge×10三元图解上，甲基卡伟晶岩所有数据点全部位于代表的RMG（花岗岩浆演化后残余熔浆结晶）成因伟晶岩的区域内，表明甲基卡伟晶岩为RMG成因伟晶岩。
【目的】传统TRIGRS等稳定性分析物理模型被广泛用于区域降雨诱发堆积层滑坡的危险性评价，但其对Richards方程的线性化处理使得降雨入渗求解与实际存在偏差，进而导致区域滑坡危险性评价精度不高。【方法】本文结合HYDRUS软件在Richards方程求解中的高精度优势，提出一种基于区域化HYDRUS模型（Regional Hydrus Model, RHM）的降雨诱发堆积层滑坡危险性定量评价方法。首先基于HYDRUS软件求解Richards方程获取精准的孔隙水压，然后耦合无限长斜坡模型计算区域内各栅格单元稳定性系数，最后进行区域滑坡危险性分级（极高、高、中等、低和极低），并通过ROC精度、实际滑坡分布、地形区间分布重合率等方法与传统TRIGRS模型进行对比。选取广东省米贝村2019年6月10～11日滑坡事件为例。【结果】（1）RHM和TRIGRS模型的ROC精度分别为0.86和0.80，在极高和高危险性区的实际滑坡占比分别为49.4%和38.6%，表明RHM方法相比TRIGRS模型的预测性能更优；（2）RHM在高程、坡度及堆积层厚度等关键地形区间的分布重合率显著高于TRIGRS模型，能够更精准地识别地形因子与滑坡的关联性；（3）研究区滑坡受地形控制与强降雨驱动，主要发育于高程300～400 m、坡度20～35°的沟谷陡坡带，高危险区沿沟谷陡坡呈条带状分布，低危险区位于缓坡及台地。【结论】RHM通过高精度数值求解Richards方程，克服了传统TRIGRS线性化解析解的局限，为降雨诱发堆积层滑坡危险性高精度评价提供了有效工具。
【目的】深切峡谷库区地质环境复杂，传统的滑坡危险性评价常采用全局建模策略，因忽略复杂地质环境的空间异质性与特征冗余，易导致局部预测偏差；同时，仅依赖静态变量的评价模型在时效性上存在局限，这进一步增加了出现假阴性误差的风险。为克服上述不足，提升评价准确性，本文以金沙江下游某巨型水电站库区为研究对象，提出了一种顾及空间异质性与特征优选，并融合地表形变信息进行校正的滑坡危险性评价方法。【方法】首先，基于AGNES（agglomerative nesting）聚类算法将研究区划分为内部特征均质的局部子区，并利用地理探测器完成分区致灾因子优选；随后，采用多粒度级联森林（multi-grained cascade forest，gcForest）与随机森林（random forest，RF）算法构建危险性评价模型；最后，利用SBAS-InSAR（small baseline subset interferometric synthetic aperture radar）技术提取研究区的地表形变信息，通过构建危险性校正矩阵对初评结果进行校正。【结果】经对比验证，顾及空间异质性与特征优化的gcForest模型预测性能最佳，其AUC值达0.954。引入InSAR形变信息进行校正后，评价结果中低危险区面积占比下降17.29%，中、高和极高危险区占比分别上升14.46%、2.48%和0.35%。典型滑坡案例验证表明，校正后的危险性分区与地表宏观变形空间分布吻合。【结论】顾及空间分区的特征优选策略有效削弱了致灾因子的空间异质性干扰；而融合InSAR形变数据的危险性分区结果对潜在不稳定区域有更好的识别效果。该方法提升了复杂环境下滑坡危险性评价的准确性，可为高山峡谷库区的地质灾害防治提供参考。
鄂尔多斯盆地靖边地区长7油层组内部普遍存在异常高压现象，但其压力来源及分布规律尚不明确，且缺乏实测地层压力数据，严重制约了该区油气勘探的深入。针对上述问题，本研究以测井与钻井资料为基础，采用平衡深度法系统计算了该区地层异常压力，并通过泥浆密度法验证了计算结果的可靠性，然后通过综合测井曲线法、bowers法和声波速度-密度交会图法，确定异常压力成因。结果表明，靖边地区长7油层组普遍发育弱超压，剩余压力平均为5.85 MPa，压力系数介于1.01至1.43之间；平面上剩余压力呈西高东低趋势，纵向上在长7底部达到峰值。成因机制分析揭示，异常压力以不均衡压实作用为主导，其对全区超压的贡献高达79%，而生烃膨胀作用仅占10%，另有11%为二者复合作用。这一以不均衡压实为主导的压力成因，显著区别于盆地中心以生烃增压为主导的成因，意味着靖边地区具有完全不同的油气运移过程和成藏机制。该认识对于重新认识盆地北部斜坡带的成藏规律、建立适用于靖边地区的勘探地质模型具有重要理论价值，并为该区下一步的油气勘探部署提供了直接的科学依据。
【目的】针对城市地下空间开发中多源异构钻孔数据描述混乱、编码不一，严重制约三维地质建模精度，且传统人工标准化效率低、现有模型难以处理数据缺失与长程依赖等瓶颈问题，旨在建立一种高效的数据驱动型地层自动标准化方法。【方法】以厦门地区2980个工程钻孔为研究对象，提出基于SparseTransformer的深度学习标准化模型。首先，依据相关规范与皮尔逊相关性分析，筛选出含水量、压缩模量等12项关键判别特征；其次，设计稀疏化掩码机制在注意力计算中动态屏蔽缺失值，并引入类别感知重采样与结构化特征掩蔽的组合增强策略及Focal Loss函数，解决样本不平衡难题；最后采用贝叶斯优化等策略实现超参数寻优。【结果】 实验结果表明，该模型在测试集上的精确率、召回率与 F1 分数分别达到 0.85、0.84 和 0.85，综合性能全面优于支持向量机（SVM）、卷积神经网络（CNN）及 长短期记忆网络（LSTM）等5种主流对比模型。特别是在引入组合数据增强策略后，模型成功解决了砾砂、粉砂等稀有类别的识别难题，实现了全类别地层的均衡分类，且在粘性土、淤泥等主导类别上保持了高水平识别精度。【结论】该方法不仅突破了传统模型在长序列地质数据建模中的“遗忘”缺陷，更通过数据增强技术解决了工程数据长尾分布的难题。研究成果验证了深度学习在地质数据标准化中的有效性，为构建城市级高精度三维地质模型提供了智能化的数据处理范式。
为揭示库岸边坡蓄水变形宏细观失稳机制，以白鹤滩水电站库区沈家沟变形体为研究对象，分析了该变形体的工程地质及变形特征。在此基础上，采用流体动力学与离散元（CFD-DEM）耦合的数值模拟方法，建立了能够反映蓄水过程水-力耦合作用的数值模型。通过将模拟获得的边坡累积位移与现场监测数据进行对比，验证了该耦合模型模拟库岸边坡变形响应的可靠性。系统分析了从初始蓄水至水位上升、再到水位小幅下降全过程中边坡内部渗流场、颗粒位移及微裂纹演化规律。结果表明：蓄水初期水位的快速上升，导致坡体内孔隙水压力显著增高与基质吸力急剧消散，是诱发边坡变形并控制变形发展的关键因素；水位后续的小幅下降并未导致变形明显加剧，对边坡稳定性的影响相对有限。研究揭示了水位上升主导渗流场变化、细观颗粒结构渐进调整至宏观破坏面贯通的失稳机理，为库岸边坡在蓄水阶段的稳定性评价与预警提供了理论依据。
【目的】为了探究深度学习框架在岩性识别中的适用性，针对传统岩性鉴定方法效率低、主观性强等问题，构建基于ResNet卷积神经网络迁移学习的岩石岩性自动识别与分类方法，对采集的花岗岩、大理岩、石英岩、石灰岩、煤岩和砂岩6种岩石图像进行试验研究。【方法】通过数据增强构建包含7416张图像的岩石数据集，并划分训练集、验证集与测试集。在模型构建方面，引入ImageNet预训练权重，设计不同迁移学习策略，对ResNet-18、ResNet-34和ResNet-50三种模型进行对比分析，同时结合批量归一化、学习率衰减及Adam优化算法对网络参数进行优化。【结果】研究结果表明，在小样本条件下，经全参数微调的ResNet-18模型表现最优，其准确率96.10%、精确度96.01%、召回率96.12%，三项指标均优于对比模型。【结论】相较于其它两类模型，该模型具有更高的识别精度、更快的识别速度以且对复杂岩性特征的辨识鲁棒性更高，大大提高了网络的训练效率，成功实现了岩石岩性的自动分类与识别，为地质勘探与工程应用提供了有效的技术支撑。
准噶尔盆地中央坳陷西部下二叠统风城组天然气勘探潜力已逐步明确，且已实现超深层天然气勘探突破，但目前针对研究区风城组超深层页岩气吸附特征及其控制因素的研究较少。以盆1井西凹陷风城组超深层页岩为研究对象，通过开展基础地质化学分析、场发射扫描电镜、全孔径孔隙结构联合表征、自发渗吸以及甲烷等温吸附等实验，系统分析研究区风城组页岩孔隙结构、页岩气吸附特征及其控制因素。结果表明：研究区风城组页岩主要发育混合质、黏土质和长英质三类岩相，各类岩相页岩样品的孔隙结构均以无机孔隙为主，其中次生黏土矿物孔是无机孔隙的主要类型，其面孔率占比超过70%。场发射扫描电镜观察显示，研究区风城组页岩的宏孔较为发育，其中以黏土矿物宏孔最为显著，而全孔径孔隙结构分析则表明，孔隙类型以中孔为主。二者对比分析揭示，黏土矿物孔多为不连通孔隙，而有机质孔隙尽管占总面孔率比例偏低，但具有较好的孔隙连通性。甲烷等温吸附实验结果显示，混合质和黏土质页岩的吸附能力整体高于长英质页岩。进一步分析孔隙结构参数对吸附能力的影响发现，孔隙体积、比表面积及分形维数对页岩吸附能力的影响较弱，而孔隙连通性是控制页岩气吸附能力的关键孔隙结构参数。页岩组分对吸附特征的控制作用分析表明，有机质丰度是影响研究区风城组页岩吸附能力的主要因素，无机矿物对其影响较弱。研究成果可为准噶尔盆地盆1井西凹陷风城组超深层页岩气勘探开发提供理论依据与科学支撑。
江苏省丰沛平原地面沉降问题相对突出，而针对区域地面沉降驱动机制的研究尚且匮乏。本文综合松散层厚度、地下水开采强度、各含水层组水位与变幅、采矿作用以及城市建设等多源数据，运用多尺度地理加权回归模型（multi-scale geographically weighted regression, MGWR）定量分析了2017—2024年地面沉降的时空特征及其驱动机制。研究表明：丰沛平原沉降主要集中于丰县、沛县城区周边及沛县北部，累计沉降量大于50mm的区域310km²，最大沉降量超过400mm，空间自相关性显著，沉降中心区呈现“高—高聚集”模式。MGWR模型结果显示，地下水开采与采矿作用（x2-x9）是导致地面沉降的最主要因素，新近系下更新统水位、中上更新统与新近系下更新统水位变幅（x5-x7-x8）影响程度次之，而松散层厚度、全新统和中上更新统水位、全新统水位变幅、建筑密度（x1-x3-x4-x6-x10）对沉降的作用不显著。在整个沉降区内，上述5个因素（x2-x5-x7-x8-x9）对沉降的解释能力合计为77.0%。地理探测器（Geographical Detector, GD）模型分析结果进一步证实了地下水与煤炭资源开采及中深层水位变化对研究区地面沉降的协同驱动作用。与经典GWR和OLS模型相比，MGWR在拟合优度、模型简洁性与误差控制方面均表现更优，能更准确地刻画不同影响因素的空间异质性与多尺度作用特征。基于对主要影响因素空间异质性与作用强度以及因素间交互作用的分析，提出建立“监测预警—源头控制—综合治理”一体化防治体系，为提升区域地质灾害防治水平和保障城市地质环境安全提供科学依据与实践指导。
【目的】针对PINN用于地下水溶质运移模拟时存在的定解条件变更需重新训练、小样本下易过拟合且训练不稳定等问题，本文提出迁移学习增强框架（transfer learning-enhanced PINN，TL-PINN），以提升跨域泛化能力并降低训练成本。【方法】首先构建融合观测约束的源域PINN，在损失函数中引入物理约束与正则化约束，并采用双层权重调控机制防止过拟合，增强模型泛化能力；随后在目标域采用“浅层冻结、深层微调”的结构迁移策略。设置污染源位置迁移（目标域1）与流场方向反转（目标域2）两类跨域场景，对比不同迁移策略在精度（RMSE）、物理一致性（ADE残差均值）与训练效率方面的表现，并借助ADE残差与误差分布图评估污染羽形态偏差。【结果】TL-PINN在目标域的整体表现显著优于从头训练的PINN模型，全量微调策略在两类跨域场景中分别使RMSE下降约41.3%与41.2%，最佳迁移方案在保持精度的同时可将训练时间缩短约60%。在污染羽形态刻画方面，从头训练的PINN模型预测精度相对较低；而TL-PINN借助源域物理先验有效修正了形态偏差，显著提升了空间结构的一致性。在数据稀缺场景下，当时间样本减半时， 迁移学习使RMSE由0.424 mg/L降至0.287 mg/L，展现出良好的鲁棒性。【结论】源域模型经方程残差约束与流场表征所习得的物理先验，能够在目标域时空观测稀缺条件下有效补偿信息缺失并增强模型稳定性。“冻结第1层+深层微调”策略在预测精度与物理一致性之间达到最佳平衡，可实现污染羽形态与位置的高精度重构，并显著提升训练效率。该框架为应对因边界条件或水动力特征变化引起的地下水溶质运移模拟难题提供了高效、稳健的技术途径。
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。该矿床地表和岩芯尚未揭露有深成侵入岩，导致该矿床与岩浆作用的关系不明，矿床成因类型尚存争议，制约了找矿勘查方向。本文对矿石中新发现的磁铁矿和普遍发育的黑柱石开展了系统岩矿相学鉴定和电子探针成分分析，拟查明矿物形成成因、成矿物理化学条件、矿床成因及找矿方向。矿石中磁铁矿呈粒状或放射状产出，Ti和V含量较低，Al和Mn含量偏高，估算其形成温度为200~300 ℃。矿石中黑柱石Fe2+含量低，Mn2+含量高，为锰质黑柱石，形成于相对氧化的成矿环境。磁铁矿和黑柱石的元素组成均与典型矽卡岩矿床较为相似，结合石榴子石-钙铁辉石-阳起石-黑柱石矽卡岩矿物组合的大量发育，本文认为阿尔恰勒属于与隐伏侵入岩有关的远端型矽卡岩型铅锌铜矿床，与深部隐伏岩浆作用关系密切，推测深部可能有矽卡岩接触带和铁铜矿化。
在全球气候变暖与强降雨事件频发的背景下，高海拔山区因其地质环境的高度敏感性与工程扰动叠加效应，滑坡灾害风险加大，但对于滑坡触发机制与演化过程仍缺乏系统认知。为探究高海拔山区滑坡在降雨作用下的变形响应特征，本文以西藏山南隆子县一处海拔4700 m、受道路施工扰动的典型滑坡体为研究对象，构建了一套融合分布式光纤传感与多参数原位监测的一体化监测系统，通过原位监测，获取了2024年6月14日至9月30日期间的气象参数，浅层土体温度、含水率与应变数据，以及深层土体应变数据。结果表明：（1）由降雨入渗引发含水率突变与温度变化，进而导致土体应变压缩并逐步回弹恢复的水-热-力耦合响应模式，且在干湿交替条件下因裂隙导水效应导致变形进一步加剧；（2）深层潜在滑面（滑面Ⅱ）对降雨响应具有显著滞后性，表现出水力扰动下的应变累积效应，其演化遵循由暴雨入渗诱发滑动面Ⅱ变形响应滞后，经应力聚集最终导致变形突增的典型路径；（3）夏季经历暴雨、持续降雨、干旱至再降雨的交替循环过程构成滑坡变形高敏感窗口期，应强化该阶段的动态监测与预警响应。本研究建立的高海拔滑坡光纤智能监测系统，可为青藏高原及类似艰险山区滑坡灾害的风险识别、机理分析与工程防控提供关键数据支撑与方法借鉴。
(目的)为提升尾矿坝在降雨作用下的分级预警及时性，考虑有效黏聚力、有效内摩擦角与饱和渗透系数的变异性，(方法)基于《地质灾害防治边坡工程结构可靠性设计规范》确定尾矿坝稳定分级预警可靠度指标值，进而对每一级预警可靠度指标值，基于均匀降雨模型构建相应的临界降雨模式曲线，形成基于临界降雨模式曲线簇的尾矿坝稳定分级预警区划图，最终将实测降雨强度及降雨时间映射至分级预警区划图实现尾矿坝稳定实时分级预警。根据省气象局降雨监测数据对一概化尾矿坝稳定进行分级预警。(结果与结论)研究显示：忽略饱和渗透系数变异性将低估尾矿坝在持续降雨下的滑坡风险，对比仅考虑有效黏聚力和有效内摩擦角的分级预警区域面积，考虑饱和渗透系数变异性导致稳定、基本稳定及欠稳定区域面积分别减小7.8%、53.0%和64.2%，而不稳定区域面积则增加了14.5%。本文所提方法有助于降雨作用下尾矿坝分级实时预警，易与实时在线监测系统结合，具有良好的工程应用前景。
塔里木盆地巴什托地区泥盆系上统东河塘组主要发育无障壁滨岸沉积体系，砂体横向连片，纵向厚度大，勘探实践证实具有良好油气潜力，目前仍存在砂体沉积成因认识不具体导致有利储集体预测精度不高的挑战。基于岩心、实验数据、测录井及三维地震资料，采用岩心岩相、沉积构造及旋回序列精细描述，粒度分析、测井相组合特征分类、叠后重构声波阻抗反演及技术方法，厘定了研究区沉积亚相区带归属及微相类型，刻画了沉积微相的空间演化特征，总结了沉积主控因素。结果表明：①东河塘组下砂岩段的4-6砂组砂体为临滨沉积，可划分4种微相类型，以块状、韵律层理粗砂岩和含砾粗砂岩为主的临滨砂坝微相、以平行层理、韵律层理中砂岩、中砂岩夹薄层粗砂岩为主的的砂坝侧缘微相，以块状、交错纹层细砂岩为主的席状砂滩微相，以水平层理、交错纹层、块状粉细砂岩、泥岩为主的砂坝间湾微相；②从4砂组到6砂组，空间上砂坝从近陆向海方向不断迁移，纵向上以反旋回沉积序列为主，6砂组顶部砂体粗粒的临滨砂坝成因砂体占绝大部分；③各微相的时空演化规律受控于两大因素，首先是研究层段沉积期的大规模海退事件，导致临滨砂坝不断向海迁移进积，研究区粗碎屑组分占比不断升高，其次是滨岸带多级坡折控制了破浪带的形成，约束临滨砂坝的空间分布。在海平面升降及滨岸多级坡折的联合约束下，造就了巴什托地区厚层临滨砂体广布，为油气赋存奠定了物质基础。厘定沉积亚相带及微相类型，落实时空演变规律及主控因素可为本区乃至塔里木盆地的“东河砂岩”沉积分析提供理论参考。
固化土在防渗工程中应用广泛，但施工过程中因搅拌均匀性、土质变异及养护条件差异导致的显著空间非均匀性常被忽视，致使防渗设计存在较大不确定性。本文以煤渣堆场固化土防渗墙工程为背景，开展现场浇筑与养护试验，采用高密度电法获取固化土不同空间位置的电阻率数据，结合现场钻孔取样测定的渗透系数，构建了以电阻率为输入参数的Archie与Kozeny-Carman（KC）耦合模型用于评估固化土渗透系数。在此基础上，量化分析了电阻率数据与耦合模型预测的不确定性，采用随机数值模拟方法计算防渗墙瞬态渗流场，并基于击穿时间统计特征提出煤渣堆场防渗墙的最优设计参数与运行建议。结果表明：电阻率测试数据服从对数正态分布，Archie-KC耦合模型误差服从正态分布，固化土防渗墙击穿时间服从对数正态分布，击穿时间的均值与标准差均随墙厚增加而增大，最优防渗墙厚度为3.0 m，防渗墙在10天、15天、20天的击穿失效概率分别为0.07%、3.92%和77.15%。
隐伏陷落柱作为煤田典型的隐蔽地质异常体，其边界识别精度直接影响煤矿安全生产与地质灾害防治效果。针对传统单一属性方法在弱边界响应与噪声抑制方面的不足，本文提出一种融合构造导向滤波与分频相干属性的多尺度表征与增强识别方法。以山西某矿区三维地震资料为基础，首先通过构造导向滤波技术，结合梯度结构张量与各向异性扩散方程，在有效压制随机噪声的同时，显著保留了陷落柱边界的陡倾角构造特征。进而，采用短时傅里叶变换对滤波后数据进行频谱分解，提取40–100 Hz范围内多个单频的振幅与相位属性，系统揭示了陷落柱边界地震响应的频率依赖特性：低频段（60–70 Hz）振幅属性对大规模陷落柱轮廓具有良好指示性，而高频段（80–90 Hz）相位属性对小规模陷落柱边界表现出更优的锐化与分辨能力。在此基础上，引入特征值相干算法量化地层不连续性，并通过多频段属性融合策略，实现了陷落柱边界在空间展布上的集成增强与精细刻画。实际资料应用表明，该方法显著提升了地震资料的信噪比与边界识别精度，为隐伏陷落柱的探测与解释提供了可靠的多尺度地球物理技术手段。
【目的】冀东青龙卧龙岗岩体为燕山造山带中生代岩浆成矿集中区。针对不同温度窗口下岩浆—热液过程时间耦合不清、早白垩世构造转折对成矿贡献尚不明确的问题，本文旨在通过多体系年代学研究，明确中生代构造—岩浆—热液演化及成矿的阶段性联系。【方法】采集卧龙岗岩体及相关铜矿化样品，开展锆石U–Pb、绢云母40Ar/39Ar及磷灰石U–Pb定年，分别约束高温岩浆侵位、中温热液活动及低温热事件演化。【结果】锆石U–Pb定年显示岩体形成于中—晚侏罗世（171–159Ma），对应古太平洋板块俯冲引起的地壳挤压增厚阶段，为成矿前物质储备期。绢云母40Ar/39Ar年龄（159Ma）记录了与岩浆侵位相关的中温热液活动。磷灰石U–Pb定年识别出两期早白垩世热事件（136Ma、112Ma）：前者对应区域构造由挤压向伸展转折的初期，揭示深部系统在构造减压下“流体先行”特征；后者与区域成矿高峰及克拉通破坏峰值期一致，反映热重置及成矿系统再活化。【结论】卧龙岗矿床经历三阶段演化：中—晚侏罗世岩浆侵位储备期、早白垩世初期构造转折驱动的热—流体启动期、早白垩世晚期热叠加成矿期。不同定年体系反映不同温度窗口下的地质过程，为重建区域成矿框架及识别隐伏成矿系统提供重要年代学依据。
【目的】针对深基坑工程中岩土参数不确定性大、传统勘察数据难以准确反映开挖后土体真实状态的问题，提出了一种融合监测数据的岩土参数贝叶斯反演与可靠度动态更新方法。【方法】本文通过引入贝叶斯更新框架，结合马尔可夫链蒙特卡洛（MCMC）采样，利用基坑位移监测数据动态反演更新土层粘聚力与内摩擦角的概率分布，有效降低参数变异性。在此基础上，采用二次响应面代理模型替代高耗时的数值模拟，结合蒙特卡洛方法实现基坑可靠度的高效计算，形成“监测–参数反演–可靠度评价”的一体化分析流程，并以湖南省怀化市某基坑工程为例进行方法验证。【结果】结果表明：经监测数据反演后，土体参数的后验分布标准差显著减小，岩土参数不确定性降低；基于更新后参数计算的基坑失效概率不到10−6，远小于先验的1.9×10−5，可靠度指标明显提升。【结论】说明传统方法评估结果偏保守，该方法能更真实反映基坑实际安全状态，可为深基坑施工过程中的风险管控与安全评价提供有效手段。
【目的】鄂尔多斯盆地东南缘晚石炭世—早二叠世海陆过渡相页岩气具有巨大的勘探开发潜力，但有机质富集机理不清严重制约了海陆过渡相页岩气的甜点评价。本次研究构建了古气候替代指标—，对盆地东南缘大吉区块完整取心井DJ70井开展天文旋回分析。【结果】结果显示：（1）本溪组—山西组保存着稳定的长偏心率周期信号，结合天文调谐结果和高精度年龄锚点，建立了本溪组—山西组绝对天文年代标尺，并识别出15.5个长偏心率旋回，对应划分出15.5个四级层序。以长偏心率滤波曲线的波谷作为四级层序界面，建立了高分辨率四级层序地层格架。（2）鄂尔多斯盆地东南缘海陆过渡相页岩有机质的富集明显受控与天文旋回。长偏心率低值期对应干旱气候，来自内蒙古隆起的火山灰可以长距离搬运并空落沉降在鄂尔多斯盆地，显著提升水体古生产力。同时，该时期的海平面相对稳定，水体深度适宜，沉积物可以在温跃层溶解氧饱和度极小值段内沉积，为有机质保存提供了有利环境，页岩中总有机碳（TOC）含量高。而长偏心率高值期对应湿润温暖气候和四级层序的海侵阶段，不利于火山灰的长距离空运和有机质的保存，页岩中TOC含量低。【结论】鄂尔多斯盆地东南缘海陆过渡相页岩有机质差异富集本质是天文旋回周期控制古气候，协同重大地质事件，共同促成了高生产力、优保存的页岩有机质富集过程。这一模式为鄂尔多斯盆地—华北盆地富有机质页岩的预测提供了理论依据。
【目的】准噶尔盆地南缘西山窑组中低阶煤层气资源丰富，但米东区块煤层气井产能差异显著，产能主控因素与富集高产模式认识不足制约了勘探部署。本文旨在查清米东区块西山窑组煤层气井产能差异的控制机理，建立煤层气富集高产模式。【方法】以米东区块中侏罗统西山窑组42-45号煤层为研究对象，综合煤层地质参数与生产动态资料，分析不同产能类型煤层气井的排采特征及产气阶段演化规律；选取煤层有效厚度、含气量、临储比及压裂规模等关键参数，采用Spearman秩相关分析方法，定量识别平均日产气量与最大日产气量的主控因素；结合构造分区与典型井剖面对比，构建煤层气富集高产模式。【结果】构造上，研究区西山窑组煤层气井产能由八道湾向斜向北单斜整体呈现逐渐升高的空间分异特征。其中，北单斜煤层气井产能明显受地质因素控制，平均日产气量与煤层有效厚度相关性最强，最大日产气量受临储比与含气量共同控制；此外，八道湾向斜煤层气井平均日产气量与压裂规模显著正相关，工程改造对稳产能力具有关键影响，最大日产气量明显受临储比与含气量制约。研究区西山窑组煤层气可动气富集带主要发育于北单斜与八道湾向斜北翼之间垂深约600～900 m的中等埋深区间，临储比与煤层有效厚度的空间耦合决定了煤层气高产井的产生与分布。【结论】临储比与煤层有效厚度是控制米东区块西山窑组煤层气井产能差异的关键参数，构造背景通过调控气体再分配与可动气比例，对富集高产区的形成具有基础性作用；中等埋深区间为水动力与构造作用的优势叠加带，是煤层气富集高产的有利区带。研究成果为米东及其类似区块煤层气有利区预测与开发部署提供了理论依据。
压缩空气储能技术一种利用压缩空气在地下储存能量并在需要时释放的储能方式，近年来，随着对可再生能源波动性需求的增加，CAES技术的研究和应用逐渐成为能源领域的关注重点。压缩空气储能地下人工洞室稳定性是一直以来研究的重点，它的影响因素较为复杂，亟需一套合理的风险评价体系。为探究压气储能地下人工洞室的稳定性，建立合理的风险综合评价体系，引入了层次分析法（AHP）与熵值法确定综合权重，并结合模糊数学综合评级法的数学模型。首先确定地下人工洞室的稳定性指标体系，基于层次分析法和熵值法，对各项评价指标权重进行赋值，得到综合权重；在大量文献调研和数值模拟的基础上，对各个评价指标的风险等级进行划分，然后结合模糊数学评价法，确定各评价指标的模糊矩阵，将各评价指标的模糊矩阵和综合权重相结合，从而得到地下人工洞室储气库的综合评价结果。运用该模型针对代表性试验库进行验证，评价结果符合实际情况，表明该方法具有一定的准确性，可以为工程实践提供有益借鉴。
【目的】隧道工程岩体节理检测是确保隧道结构稳定的关键一环。目前主要的隧道检测方法受人为主观影响存在漏检、误检率高等问题，同时在机器学习领域中对细微节理的全局定位、捕捉能力低下。【方法】针对以上问题本文提出了一种地质轻量化注意力YOLO目标检测算法GeoLA-YOLO。在YOLOv8n的骨干网络部位加入CBAM注意力机制，增强模型对于细微特征信息的抓取能力。改进头部结构，增强对细微节理的精准定位与判别能力。【结果】在自建数据集中实验结果表明，改进后的算法在参数量方面与基线算法保持相近的同时在mAP@0.5、mAP@0.5-0.95、Recall、F1指标上提高了4.3、9.6、5.0、5.5个百分点，验证了模型的有效性。在公开数据集CUBIT-Det中实验结果表明，改进后的模型与基线算法相比在mAP@0.5、mAP@0.5-0.95指标均提高了5以上个百分点，验证了GeoLA-YOLO的鲁棒性。
【目的】河岸带是陆地生态系统与地表水体的过渡区域，地下水流过程显著影响河流水质以及河岸带生态环境，但目前单次降雨对地下水流系统模式的影响尚不明晰。【方法】本文通过河岸带物理砂箱实验和数值模式模拟，研究侧向径流补给和降雨入渗补给协同条件下河岸带中地下水流系统发育模式的演化过程。砂箱实验模拟河岸带地下水位对侧向径流补给和降雨入渗补给的响应过程，而数值模拟直观再现了地下水流向和系统演变的动态过程。【结果】结果表明，雨前河岸带仅有侧向径流补给时，发育由砂箱左侧流向右侧河流的单一区域水流系统。降雨初期，河岸带地下水流系统发育模式快速发生改变，浅部出现多个局部水流系统，后期又转化为由左侧径流补给和顶部入渗补给流向右侧河流的区域水流系统。降雨入渗补给和侧向径流补给强度的相对比值会强烈影响局部水流系统的数量、规模和方向。【结论】次降雨事件是引发河岸带水流系统模式改变的关键外部扰动，水流系统发生变化会造成河岸带内部环境的骤然变化，必然对污染物的迁移转化与削减产生重要影响，精细刻画单次降雨所引发的短时间尺度内河岸带地下水流系统发育模式的演变过程可为利用河岸带去除污染物和采取河岸带生态保护措施提供重要的科学依据。
【意义】城市地下空间开发面临严峻的地质安全挑战，其灾害根源多源于特定地质体在工程扰动下的灾变演化。【进展】传统工程领域的“地下病害体”概念聚焦于空洞、脱空、疏松体及富水体等灾害表象，难以支撑风险的源头防控；而既有地质学概念虽能刻画客观地质单元，却未能充分表征其在工程活动作用下的动态响应与致灾可能性。【结论与展望】为弥补“地质条件”与“工程灾变”之间的理论缺口，本文提出“地质病害体”这一核心概念，将其界定为“在自然或工程扰动下可能演化为工程灾害的特定地质单元”。在此基础上，构建了以地质成因和致灾机制为双重准则的分类体系，系统涵盖岩体类、土体类、地下水体类及地质构造类等主要类型，并揭示了其向工程尺度灾害的演化路径。本研究构建的概念体系，为推动风险认知从“现象应对”向“根源管控”的范式转变提供了统一的概念框架，并为后续开展地质病害体的动态模拟与定量评估奠定了分类学基础。
【目的】南海南部陆缘作为汇聚型边缘记录了从裂陷-漂移-前陆构造阶段的闭合过程，克拉克海底扇（Crocker Fan）就是沙捞越碰撞运动之后渐新世-早中新世所形成的大型深水海底扇。【方法】本文利用马来西亚沙巴露头区10条剖面观察，系统总结了克拉克海底扇沉积特征。【结果】研究表明西克拉克组主要由未变质的海底扇和深海泥质沉积物组成，大致相当于婆罗洲北部碰撞带Miri区，面积超过25,000平方公里，分布于沙捞越和沙巴北部滨岸带。克拉克海底扇为非受限的深水海底扇，由于露头零散及地震资料缺乏，推断是沿碰撞带形成大型海底扇群。克拉克海底扇主要由细-中砂岩组成的砂质高密度浊积岩、由粉砂岩组成的泥质低密度浊积岩组成，偶见粗砂岩或含砾块体流沉积。包括以数十米厚层浊积水道、中厚层浊积水道/天然堤沉积、朵叶沉积、薄层席状砂与泥岩互层。朵叶沉积和席状砂沉积可见不完整的鲍马序列，而且底模和遗迹化石十分常见。此外，在薄层席状砂与泥岩互层层面还可见丰富的植物碎屑，局部可见镜质条带，指示了窄陆架区背景下滨岸泥炭沼泽被带入深水沉积。【结论】这些良好剖面可为窄陆架区海底扇沉积提供了极好的范例。研究成果对南海大陆边缘动力学及深海储层研究具有重要意义。
【目的】塔里木盆地新元古代地层记录了Rodinia超大陆裂解过程及盆地演化历史，精确厘定其地层时代是解析Rodinia超大陆旋回时期盆地构造-沉积过程的关键。尽管前人已经针对塔里木盆地晚新元古代地层的时代开展了研究，但是塔西南盆地关键层位的沉积时代仍存在争议、物源也缺乏限定。【方法】本文通过对塔西南铁克里克地区新元古代雨塘剖面（包括青白口系苏库罗克组，南华系牙拉古孜组、波龙组、克里西组和雨塘组，以及震旦系库尔卡克组）开展了沉积分析，并对青白口系至震旦系3个关键地层单元采集5件碎屑岩样品开展碎屑物组成、锆石形貌分析和碎屑锆石U-Pb定年。【结果】结合前人地层年代成果，重新厘定了该地区晚新元古代的地层时代，结果显示：（1）青白口系苏库罗克组最大沉积年龄为739.2±8.9 Ma，沉积时代为740-720 Ma；（2）南华系牙拉古孜组最大沉积年龄725±10 Ma，波龙组、克里西组和雨塘组的沉积时代分别限定为720-700 Ma、700-660 Ma、660-645 Ma、645-635 Ma，对应于Sturtian冰期、间冰期和Marinoan冰期；（3）震旦系库尔卡克组最大沉积年龄为677.1±9.3 Ma，结合冰川消融后深水陆棚相细碎屑岩沉积，限定其沉积时代为635-585 Ma。【结论】碎屑物组成、锆石形貌和碎屑锆石U-Pb年龄结果表明，青白口纪碎屑锆石年龄呈~780 Ma和~1880 Ma的双峰值，具有塔里木与甜水海地体的混合物源供给；南华纪-震旦纪的碎屑锆石年龄呈～780 Ma的单峰值，具有塔里木陆块主导的稳定物源供给。这一物源变化揭示甜水海地体远离塔里木。根据上述结果重建了塔西南盆地构造-沉积演化过程：青白口纪受Rodinia超大陆裂解控制，塔西南发育孤立北东向裂陷；南华纪受Rodinia超大陆持续裂解和塔北缘俯冲远程效应共同作用，以及全球冰期影响，孤立的北东向裂陷逐渐连通；震旦纪塔西南继承和发展了南华纪的构造-沉积格局，经历了裂陷到坳陷的转换。
大理州弥渡县地热资源丰富，县内温泉发育，但开发利用程度较低。【目的】为了揭示县内地热水成因，为温泉开发利用提供依据。【方法】本文以弥渡县5个温泉、2个冷泉、2个地表水样及1个井水样为研究对象，采用水文地球化学方法、同位素特征分析、热储特征分析进行温泉成因推断，利用COMSOL Multiphysics软件进行典型剖面温泉水热耦合数值模拟。【结论】结果表明：研究区地热水水化学类型主要为HCO3-Na型水；补给来源为大气降水，平均补给高程2827 m，补给区位于县东部水目山与西北部笔架山附近，水样中出现了较为明显的“18O漂移”现象，表明地热水发生了一定程度的氧同位素交换；研究区地下水年龄在1067a-28313a之间，不同温泉循环滞留时间差异较大；热储温度在81-114℃之间，地热水循环深度在2387-3487 m之间。典型剖面水热耦合模拟结果显示渗流场呈现出较为明显的级次性，温度场显示降雨入渗进入地层后与岩体发生了热交换，将底部高温地层中的热量携带至浅部并在断层处出露成泉。热水成因可总结为大气降水沿含水层露头下渗，由浅部向深部渗透运移过程中通过与围岩进行热交换被逐渐加热，到达一定深度后遇到断裂并沿着断裂带向上运移，向上运移中由于表层冷水的稀释作用，水温下降，最后沿张性断裂带或断裂破碎带上升至地表，出露成泉。研究揭示了弥渡县地热水的形成原因，可为研究区温泉开发利用以及地热水资源保护提供重要依据。
【目的】为解决传统人工岩体裂隙识别方法效率低、主观性强且受地势影响大的问题，实现高陡边坡等场景下裂隙的快速精确识别与特征参数提取。【方法】本文在原U-net模型的基础上结合GeoCrack公开数据构建裂隙数据集；将CBAM注意力机制和多尺度特征融合模块引入U-net模型，以适应裂隙线性不规则的特点；采用AdamW优化器与余弦退火学习率调度器，既能加快模型收敛的速度，同时也可保证训练的稳定性；通过高斯模糊、形态学开闭运算、骨架化等方法对识别图像进行预处理；利用点云数据与相机参数实现二维图像与三维点云数据的结合；利用相关计算方法，得出裂隙的相关特征参数。最后，将现场利用无人机拍摄的鸡公岩岩体图像作为实例，对上述方法进行验证。【结果】试验结果表明：改进U-net模型的PA、MPA、MIoU指标均显著高于传统FCN和原始U-net模型；在鸡公岩危岩体实例中，模型识别出的裂隙倾向（以320°和140°为主）和倾角（75°–85°）与现场测绘结果（T1:330°∠82°、T3:170°∠82°）基本吻合；三维裂隙长度、宽度计算的误差较小。【结论】本研究提供了一种可用于自动识别岩体裂隙和特征参数计算的方法。该方法不仅降低了裂隙调查的成本，又能提高裂隙识别的精度，解决了传统岩体裂隙调查存在的难题，为制定相关工程防治措施提供参考，具有较高的工程价值。
【目的】新疆地区矿产资源以石油、天然气、煤、铁等大宗矿产为主，但铝土矿资源相对匮乏，仅在天山南麓及塔里木盆地西北边缘发现少量矿点。2025年，新疆地质局区域地质调查中心在喀喇昆仑造山带叶尔羌河上游发现铝土矿，证实昆仑造山带存在工业铝土矿体，填补了区域成矿空白，拓展了新疆铝土矿找矿区域。该铝土矿与华南地区大部分铝土矿有相似之处，均发育于碳酸盐台地之上，属喀斯特型铝土矿。新疆地区碳酸盐台地沉积分布广泛，具有较好的铝土矿找矿前景，亟需对已发现的铝土矿开展研究，揭示成矿作用过程，建立成矿机理，为后续勘查工作提供科学理论依据。【方法】本次研究对叶尔羌上游铝土矿开展了沉积学、地层学、古生物、矿物学等多学科综合研究。【结果】结果表明，该套铝土矿形成于温暖湿润的热带气候条件，受区域构造演化及全球冰期-间冰期引起的多期次海平面变化共同影响。【结论】铝土矿层记录了至少一次海退-海侵过程：在海退期间形成的暴露环境促进了铝土矿的富集；随后的海侵阶段则形成了富有机质的碳质泥岩。频繁的气候和海平面变化，为铝土矿的淋滤作用提供了先决条件，促进了该地区铝土矿的淋滤成矿作用。
早中侏罗世时期川东地区为三角洲-湖相沉积，中下侏罗统发育了多套富有机质页岩，为了明确该区侏罗系陆相页岩油气的勘探潜力，基于钻井岩心、野外露头剖面、测录井资料、分析测试资料等的系统分析，对该区侏罗系陆相泥页岩发育特征、原生品质、可改造性等进行了综合研究。结果表明：1）川东地区中下侏罗统主要发育自流井组东岳庙段和大安寨段、凉高山组凉二段三套半深湖相暗色泥页岩；2）三套页岩的有机碳含量主要在0.5%～2%之间，有机质类型以Ⅱ型干酪根为主，有机质热演化程度主要在0.9%～1.5%；3）三套页岩储层无机孔、有机孔均见发育，具备一定的储集性能和含气性，其中东岳庙段页岩储集物性和含气性最好，其次为凉二段，大安寨段最差；4）三套页岩发育不同岩性、不同规模的隔夹层，其中凉二段页岩隔夹层主要为数毫米～数米厚的粉砂岩，东岳庙段隔夹层主要为数毫米～数十厘米的介壳灰岩，大安寨段介壳灰岩隔夹层厚度大、层数多。综合评价认为凉二段页岩厚度最大，可压性最好，且具备较好的原生品质和含气性，是最现实的勘探开发层系；东岳庙段页岩原生品质和含气性最好，但粘土矿物含量高，发育介壳灰岩隔夹层，需加强工程工艺攻关；大安寨段页岩分布局限，原生品质和可压性较差，暂不具备大规模勘探开发的条件。
泥化夹层作为岩土工程中的薄弱结构，其抗剪强度特性对边坡稳定性具有控制性作用。现有研究多独立分析界面粗糙程度或含水状态对于泥化夹层抗剪强度的影响，对二者共同作用的探索相对较少。本文以贵州省贵阳地区典型边坡的泥化夹层为研究对象，通过3D打印与混凝土浇筑技术制备了三种不同分形截距（A=0.3918、0.4059和0.4263）的基岩界面，利用KTL-IST型环剪试验系统，在天然与饱和两种含水状态以及100-400 kPa法向应力条件下进行界面剪切试验。试验结果表明：天然状态下，界面峰值强度随分形截距增大显著提升，峰值内摩擦角由35.0°增至47.7°，峰值粘聚力由72.0 kPa增至103.4 kPa；残余强度参数亦受分形截距影响，其中残余粘聚力呈非线性变化。饱和状态下界面峰值强度显著劣化，400 kPa法向应力下，对应三种分形截距的峰值强度衰减率分别为11.2%、24.3%、21.6%；且饱和后残余粘聚力与分形截距呈正相关关系，残余内摩擦角则呈现非线性变化。此外，饱和状态下剪应力-位移曲线出现规律的周期性变化，主要源于土体粗颗粒分布、颗粒级配及剪切带非均匀发展等自身性质。本研究揭示了不同分形截距与含水状态下泥化夹层－基岩界面剪切强度的变化规律，可为该类界面剪切破坏过程的深入研究提供依据。
【目的】涠西南凹陷基底潜山是南海北部湾盆地油气勘探重要靶区，但其地层年代界定模糊、岩性复杂多样、边界刻画难及分布规律不明，严重制约了潜山油气勘探。【方法】本研究整合基底已钻井岩屑、壁心、测井数据与三维地震资料，综合运用岩石学、锆石U-Pb定年、构造地质学、地球物理学等方法，系统厘定不同岩性地层的年代与地球物理特征，进而刻画岩性空间分布，构建潜山构造演化模式，揭示地层展布规律。【结果】结果表明，基底发育三类岩性：一是含?类与珊瑚化石的石炭系碳酸盐岩，形成于海西期钦防海槽扩张阶段；二是锆石U-Pb年龄460~430 Ma的早古生代花岗岩，为加里东期造山运动的岩浆响应产物；三是锆石年龄峰值为1180Ma的前寒武系副变质岩。井震结合分析显示，三类岩石速度和阻抗差异显著，碳酸盐岩地层速度最高（6000～6500m/s），花岗岩次之（5000～6000m/s），变质岩最低（4500～5200m/s）。【结论】通过地震构型及多属性综合分析刻画岩性变化边界，明确基底以断裂带为界，一号断裂带为碳酸盐岩，二号断裂带花岗岩-碳酸盐岩混杂、三号断裂带花岗岩-变质岩混杂、斜坡区花岗岩为主，形成了南北稳定、中间混杂的三类基岩平面展布特征。多期构造差异隆升剥蚀是控制潜山岩性分布的主因：加里东期隆升导致花岗岩暴露，海西期沉降控制碳酸盐岩超覆沉积，印支-燕山运动影响地层差异残留，喜山运动奠定现今基底构造格局。该成果有效指导了涠西南凹陷二号、三号断裂带花岗岩和变质岩潜山的勘探评价与突破，对同类多岩性潜山油气勘探具有重要实践意义。
为了弄清博孜3井区主力产气层系巴西改组有利储层类型与展布特征及其对产能差异的控制作用，以及两套产气层系的差异，对多口钻井开展岩心精细描述，储层微观铸体薄片、X-衍射等实验分析，划分储层类型并明确了储层厚度与气井无阻流量关系。认为巴西改组与巴什基奇克组在沉积相类型、储层类型及厚度，以及断裂（裂缝）与基质储层配置关系等方面存在差异：① 博孜3井区主力产气层系巴西改组二段发育扇三角洲前缘辫状水道砂砾岩体沉积，巴一段主要为扇三角洲前缘坝体、水下分流河道的粉细砂岩与湖泊相交互沉积。巴什基奇克组三段主要为辫状河三角洲前缘水下分流河道大面积沉积。褐色泥岩隔夹层主要在巴西改组一段发育，二段较发育，巴什基奇克组三段内褐色泥岩隔夹层不发育；② 巴西改组二段储层以孔隙型、裂缝-孔隙型储层为主；巴什基奇克组三段储层以孔隙-裂缝型为主。依据砂岩孔隙度值将储层划分为4类，其中Ⅰ类、Ⅱ类、Ⅲ类为有效储层，Ⅳ类为非储层。巴西改组二段Ⅱ类和Ⅲ类储层总厚度一般＜15m；巴什基奇克组三段Ⅰ类、Ⅱ类和Ⅲ类储层总厚度为10m-26m，其有效储层厚度较大；③巴西改组二段岩性以砂岩、砂砾岩及砂泥岩互层为主，储层厚度相对薄，裂缝发育程度小于巴什基奇克组，基质储层发育程度较好；巴什基奇克组三段岩性以巨厚砂砾岩为主，储层厚度大、裂缝发育；④ 巴西改组二段各井无阻流量大小与Ⅱ类和Ⅲ类储层厚度及分布关系紧密，各气井产能既受控于裂缝发育程度，也与基质储层厚度相关；巴什基奇克组三段各气井产能主要受控于裂缝发育程度，与有效储层厚度相关性弱。由此表明，博孜3井区裂缝发育是气井高产的关键因素，有利的沉积相和有效储层厚度对高产气井也有控制作用。以上认识为该区天然气增储上产提供了重要地质依据。
摘要：【目的】致密砂岩断缝体油藏内部结构复杂，但受井资料数量和地震资料精度的影响，断缝体三维地质建模约束条件不足，难以建立高精度的三维地质模型，制约了甜点区的预测和开发部署。【方法】本文采用断缝体轮廓、内部结构带和内部结构属性3层次建模的思路，断缝体轮廓利用露头统计断缝体规模和三维地质属性联合约束，内部结构带建模引入裂缝密度波动递减函数，结合不同内部结构带的裂缝密度阀值，建立内部结构带三维地质模型。内部裂缝模型以露头和成像测井裂缝参数统计规律为依据，采用离散裂缝网络方法建模。在基质储层物性建模方面，考虑裂缝发育对基质储层物性的增加效应。【结果】结果表明：（1）鄂南地区延长组断缝体宽度一般在80~160 m之间，断缝体宽度与断距呈对数关系。（2）断缝体内部划分为破碎带、裂缝带和基质带，破碎带的规模一般在5~20 m，裂缝带规模总体在15~50 m，断缝体内部裂缝密度随与断层的距离的变化可以用波动递减函数表征。（3）不同内部结构单元裂缝参数与露头和成像测井统计一致，裂缝发育带基质孔隙度增加系数与裂缝密度呈正比。【结论】本研究提出了露头地质知识库约束下的多源资料融合建模方法，解决了少井和地震分辨率不足条件下的致密砂岩断缝体三维高精度地质建模问题，为致密砂岩断缝体油藏勘探开发提供了技术支撑。
摘要：【目的】碎屑重矿物的U-Pb年龄分布特征是判别沉积盆地构造环境的常用且有效的手段。近年来，利用碎屑锆石U-Pb年龄累计曲线特征判别沉积盆地构造环境得到了广泛应用。作为碎屑锆石的补充，碎屑金红石可以更清楚地判别汇聚环境和碰撞环境。然而，该方法使用的前提是需要准确获得地层对应的沉积时代，这正是沉积学和盆地研究的难点。【方法】通过碎屑锆石U-Pb年龄特征进行卡方分析，在不依赖盆地的沉积年龄的情况下，虽然能有效判别某些沉积盆地构造环境，但该方法在复杂碰撞环境方面的应用并不理想。本文通过研究发现无论利用碎屑锆石还是碎屑金红石U-Pb年龄特征进行卡方分析均无法有效判别盆地构造背景中的碰撞环境。【结果】因此，单一使用某一种矿物或方法无法完全准确判断沉积盆地构造环境。通过详细讨论碎屑锆石和碎屑金红石在沉积盆构造判别的应用方法的优势和局限性，本文提出综合两种碎屑矿物的U-Pb年龄特征以及卡方分析综合分析的方法。【结论】该方法能准确判别沉积盆地构造环境，特别是对碰撞过程相关沉积盆地构造背景判断的准确性可以显著提升。
【目的】针对成矿信息复杂、多源地学数据融合难题，本文以黑龙江省多宝山铜矿及其外围地区为例，利用机器学习算法开展斑岩型铜矿的预测与评价研究。【方法】综合多源地学数据，构建了包含断裂、岩体、地层缓冲区，Cu、Mo、Au地球化学异常，稳健主成分分析（RPCA）第一主成分得分（RPC1）及剩余重力异常在内的8种预测因子体系。针对已知矿点稀少的问题，采用空间邻域扩增策略进行样本扩增。在此基础上，构建随机森林（RF）预测模型，引入逻辑回归（LR）与支持向量机（SVM）作为基准模型进行性能对比，并利用SHAP算法中的TreeExplainer解释器及交互效应图，对成矿关键要素进行定量解释。【结果】实验结果表明，经过网格搜索优化的随机森林模型在测试集上的AUC值达到0.962，优于SVM（0.938）和LR（0.874），表现出最佳的泛化能力与鲁棒性。成功率曲线显示，模型预测的前10%高概率区域覆盖了88%的已知矿点，找矿效率显著。SHAP分析揭示地层缓冲区、RPC1与Cu异常是主控因子，且地层与断裂、Cu异常之间存在显著的非线性交互增强效应，定量刻画了“地层-构造-流体”协同控矿机制。【结论】本文构建了基于样本扩增与多模型对比的随机森林预测框架，有效克服了小样本建模难题。依据成功率曲线确定的概率阈值，圈定出A级（1处）、B级（4处）及C级（2处）共7个成矿远景区，预测结果与地质规律高度吻合，为多宝山外围及类似覆盖区的斑岩型铜矿勘查提供了科学依据与技术支撑。
【目的】柴达木盆地作为青藏高原东北部新生代规模最大的陆相山间盆地，其中新世所记录的连续完整的湖相沉积序列，为精准重建古环境与湖盆生态演化提供了优质载体。本研究旨在揭示中新世柴达木盆地气候-构造耦合过程对湖盆生态系统演化的控制机制，阐明气候变化与湖盆及流域生态环境演化的协同演变关系。【方法】本研究以柴达木盆地一里坪凹陷JS-2井作为研究对象，综合运用元素录井、岩石热解、饱和烃色谱分析等技术手段，从有机质类型、古气候和沉积环境角度，剖析中新世沉积期间湖盆生态环境的演化特征。【结果】研究结果表明，下油砂山组下段至上油砂山组沉积期，盆地气候呈现明显干湿波动变化，湖泊沉积环境逐渐贫氧，盐度与水体深度同步发生多次波动，有机质类型以水生植物和陆生高等植物为主。而狮子沟组沉积期，盆地气候持续干旱，湖盆萎缩，湖泊水体盐度分层，沉积环境为强还原状态，陆生有机质输入显著增强，草本植物进一步占据优势。【结论】中新世期间，构造演化、气候波动是柴达木盆地湖盆生态环境及植被群落演化的关键所在。下油砂山组下段沉积期干旱化源于全球气候变冷与东昆仑山的初次隆升阻挡了水汽的输入；下油砂山组上部沉积期由于全球变暖与冰盖阶段性的消融强化了季风携带的水汽向盆地输送，促使这一时期气候温暖湿润；上油砂山组沉积期至狮子沟组沉积期，盆地气候转为冷干，且整体呈现急剧干旱化；这一变化主要受全球变冷(南极永久冰盖形成)驱动，加之青藏高原及周缘山脉加速隆升，有效阻断了向柴达木盆地输送的水汽。气候波动通过驱动湖泊水体环境演变，调节流域生产力水平与生态空间格局，最终主导了植被群落的演替过程。
【目的】中、小型无人机即将在地质智能化应用发挥重要作用。然而机载设备运算性能低下、电量受限等瓶颈问题制约了智能模型在无人机准备上的部署和应用。针对这一问题，本研究首次将多核轻量化卷积模型ultralight_ unet应用于复杂地质环境解译任务，并探讨了前端智能中轻量化模型的地质要素解译的效果。区别于传统被动压缩式轻量化方法和现有模型的单核与弱注意力设计，ultralight_unet通过原生多内核轻量结构（MKIR/MKIRA）在极低计算代价下实现更强的多尺度地质特征提取能力。【方法】本文基于东昆仑地区Landsat-8影像，对ultralight_unet与U-Net、DeepLabv3plus等大规模模型及MobileNetV3、Fast-SCNN主流轻量化模型进行了系统对比，从参数量、浮点运算次数与解译精度三个维度分析其在无人机前端智能部署情境下的综合性能。【结果】结果表明，ultralight_unet参数量仅0.32M、浮点运算次数（FLOPs）仅0.77G，相比U-Net、DeepLabv3plus分别减少约92–466倍与10–230倍。模型解译平均像素准确率（oPA）为62.75%，平均交并比（mIoU）为40.82%，F1分数为55.68%。与SegNet相比，oPA、mIoU和F1分数分别提升4.14%、6.98%和6.92%以上。【结论】此外，ultralight_unet微小模型复杂度与计算代价低于MobileNetV3、Fast-SCNN等典型轻量化网络，并针对地质纹理弱、地物边界模糊的遥感场景优化了解译特征表达能力，为无人机地质解译提供了一种可在前端设备直接部署的轻量化解决方案。尽管与部分大规模SOTA多模态网络相比，其精度仍有提升空间，但本研究为无人机地质装备的智能化部署提供了实验依据与方法参考，也为后续针对特定任务研发更优小模型提供了展望基础。
【目的】二连盆地洪浩尔舒特凹陷白垩系火山岩勘探取得了重大进展，但目前储层成因机制，特别是针对原生气孔充填与后期溶蚀改造研究较为薄弱。【方法】本文选取研究区巴尔、海流特和努格达三个含油气构造典型钻井岩心样品，通过岩心观察、薄片鉴定、扫描电镜、电子背散射与能谱点-面扫描等测试分析手段，解剖不同构造白垩系阿尔善组三段火山岩气孔充填系列与充填机制。【结果】结果显示研究区火山岩气孔充填物主要包括方解石、白云石、绿泥石、石英及高岭石等，与裂缝充填物基本一致，主要受火山岩基质组分控制。海流特构造安山岩铁镁含量高，富钙斜长石斑晶丰富，气孔充填物以含铁白云石为主，气孔充填程度高；巴尔构造安山岩中铁镁含量高，斜长石斑晶中钙质含量低，仅在气孔边缘充填方解石，内部以绿泥石充填为主；努格达构造安山岩呈现低镁、低铁及高钾特征，气孔充填以石英和高岭石为主，充填程度低。气孔充填样式依赖于气孔与基质联通方式，可识别建立裂缝联通型、外环破坏型和不均匀充填型三种充填模式。【结论】研究区气孔安山岩储层物性受气孔充填强度、充填矿物类型与后期溶蚀改造联合控制。其中联通裂缝为溶蚀作用提供了流体通道，提升了溶蚀改造效果，在气孔火山岩储层形成中发挥了重要作用。
【目的】青藏高原中新世以来南北向裂谷的形成机制与扩展规律是当前青藏高原综合研究的核心科学问题之一，对揭示高原深部动力学过程具有重要意义。本文聚焦拉萨地体西部的隆格尔裂谷与当惹雍错–许如错裂谷，探讨裂谷南北段活动时间与深部动力学机制。【方法】采用磷灰石与锆石裂变径迹分析方法，对上述两条裂谷南端采集的花岗岩与碎屑岩样品开展低温热年代学研究，并利用HeFTy软件进行热历史模拟，重建其冷却剥露过程。【结果】样品裂变径迹年龄主要集中在12–10 Ma，热历史模拟揭示此阶段存在显著的快速冷却事件，冷却速率约为50 °C/Ma，对应的垂向抬升速率约为2 km/Ma。与北段已有热年代学数据对比分析表明，南段样品与北段裂谷活动时间基本一致，碎屑样品揭示13.7 Ma与8.0 Ma两个剥露峰，指示多期活动，未表现出裂谷自南向北或自北向南的单一扩展趋势。【结论】研究表明，南北向裂谷的启动主要受控于印度板块撕裂引发的软流圈上涌和中-下地壳流动产生的垂向浮力应力，与撕裂窗口的空间不存在明确对应关系，其形成过程反映了上地壳与下伏印度岩石圈之间耦合-解耦的构造转变，因此，建议重新审视传统的单向裂谷扩展模式。
为明确混积程度对储层孔喉的影响及其在混积砂岩储层分类中的应用，以伊拉克M油田中新统Asmari组为例，综合运用岩心、薄片、实测孔渗数据、测井曲线、地球化学数据等资料，分析了混积度对储层孔喉结构的控制作用，并建立了混积砂岩储层分类方案。研究结果表明：①混积岩类型多样，包括含砂颗粒白云岩、砂质颗粒白云岩、含白云砂岩、白云质砂 岩等，基于陆源碎屑与碳酸盐组分体积比定义了混积度，其中次要组分占比10%~25%为弱混积、25%~50%为高度混积。②混积度对孔喉结构有显著控制作用，混积对砂岩储层影响大，而对碳酸盐岩影响不明显：在砂岩储层中，云质混积度Hjy<25%时，孔隙类型以原生粒间孔配合缩颈型喉道为主，孔隙度>15%、渗透率>100mD；Hjy>25%时，孔隙结构演化为粒间孔与晶间（溶）孔混合，喉道变为缩颈型+晶间隙组合，导致孔渗大幅下降；在碳酸盐岩储层中，砂质混积度Hjs>25%时孔喉连通性降低，渗透率<10mD。 ③依据孔喉结构响应及混积度界限，将混积砂岩储层划分为I、II、III、IV四类，各类别特征差异明显。综合研究认为，混积度是控制储层非均质性的关键因素；基于混积度-孔喉结构融合的分类方案可有效预测有利储层分布，为混积砂岩储层的高效油气勘探开发提供地质依据。
【目的】微纳米分辨率尺度孔裂隙的精准识别是揭示岩石中多相介质作用机制的基础。然而，传统分割方法在复杂孔裂隙结构分割方面的精度存在明显不足，且不同方法分割结果对实际应用效果的影响仍缺乏系统性评估。【方法】本研究采用微焦点X射线计算机断层扫描（μCT）技术构建了致密砂岩纳米分辨率尺度孔裂隙数据集，并对比了灰度阈值分割、分水岭算法两种传统方法与四种基于卷积神经网络架构的深度学习方法（UNet、SegNet、DeepLabv3-ResNet50、DeepLabv3-ResNet101）在纳米分辨率尺度上岩石孔裂隙特征提取效果。【结果】结果表明，深度学习方法整体优于传统图像分割方法，特别是UNet模型在多项评价指标中表现最优，对比传统方法其交并比（IoU）和F1值分别提高18.70%和16.47%，准确率（Accuracy）达到99.03%，且三者的标准差分别为0.012、0.010和0.004，展现出较高的稳定性与鲁棒性。进一步地，在复杂的纳米尺度孔裂隙结构识别中，UNet能够有效保持细节连续性与边界完整性，展现出更强的细节提取能力。UNet分割三维重建结果孔隙率2.408%（原始孔隙率2.785%），构建的孔隙网络模型（PNM）整体连通性更强，验证了其在多尺度孔裂隙识别与结构保持方面的优势。【结论】较传统分割方法深度学习模型对微小孔裂隙分割效果与其孔隙网络拓扑高度一致，显著提升了孔隙率、孔喉及渗透特性分析精度，为微小孔裂隙精准识别与建模提供了重要依据。
【目的】页岩气开采过程中可能产生多环芳烃（PAHs），并释放到环境中，对环境和人体健康造成威胁。我国最大的页岩气开采区位于重庆涪陵岩溶区，其产生的PAHs可能会对岩溶地下水系统造成影响。【方法】为探明页岩气开采区PAHs在岩溶地下水系统中的迁移特征，本研究以涪陵页岩气开采典型场地为研究对象，分析了区域内土壤、泉水、地表水及对应沉积物中PAHs的含量、空间分布和组成特征，并对其潜在的来源进行了解析。【结果】结果表明：水体中16种优控PAHs（Σ16PAHs）的含量范围为17.3-57.4 ng/L，土壤中Σ16PAHs的含量范围在16.1-162 ng/g，沉积物中Σ16PAHs的含量范围在35.3-962 ng/g；白水河的南部支流泉水和西部支流泉水中Σ16PAHs的含量范围分别为20.3-57.4 ng/L和18.4-34.4 ng/L，页岩气场地在运行过程中会对南部支流泉水造成影响，但影响范围有限，不会对更远的下游白水河水体造成明显影响。组成分析表明，水体中低分子量PAHs（LMW-PAHs）的占比为59-82%；沉积物与土壤中LMW-PAHs的占比为15%-42%。源解析结果显示，对研究区内PAHs贡献最大的是石油类污染源（37.3%），其次为煤炭与生物质燃烧源（31.9%）和交通排放源（30.8%）。多元线性回归（MLR）分析的结果显示，南部支流泉水（p < 0.01）和西部支流泉水（p < 0.01）分别贡献了白水河水体中41.9%和29.0%的PAHs，土壤（p < 0.01）贡献了沉积物中38.9%的PAHs：表明PAHs会在地下水系统的影响下迁移至下游水体，也可能通过地表或地下迁移途径从土壤迁移至泉沉积物。【结论】本研究刻画了受页岩气开采的影响区岩溶地下水中PAHs的迁移过程，对页岩气开采区的岩溶地下水资源和环境保护具有重要意义。
【目的】通过优化矿浆质量浓度、絮凝剂单耗和搅拌速率等参数，提高絮凝沉降性能，解决超细尾矿在土工管袋充灌过程中存在的沉降速度慢、脱水效率低等问题，从而提高尾矿脱水后的力学强度和堆存稳定性。【方法】通过量筒沉降试验，引入“絮凝效率”作为核心评价指标，采用单因素分析法研究矿浆质量浓度、絮凝剂单耗和搅拌速率对絮凝效果的影响；基于Box-Behnken设计（BBD）进行三因素三水平响应曲面试验，利用Design-Expert软件建立絮凝效率与各因素之间的定量模型，分析多因素交互作用及其机理。【结果】单因素试验表明，矿浆质量浓度为4%-8%、絮凝剂单耗为0.5-1.5mL、搅拌速率为300-500r/min时絮凝效率较高；响应曲面设计优化模型的方差分析结果显示，各因素对絮凝效率的影响显著性依次为：搅拌速率平方＞矿浆质量浓度平方＞絮凝剂单耗＞矿浆质量浓度与絮凝剂单耗＞矿浆质量浓度＞絮凝剂单耗平方＞搅拌速率＞絮凝剂单耗与搅拌速率＞矿浆质量浓度与搅拌速率。最优参数组合为矿浆质量浓度5.45%、絮凝剂单耗0.5mL、搅拌速率415r/min，此时絮凝效率预测值为8.086%/ppm，实测值与预测误差小于5%。【结论】建立的絮凝效率模型能有效预测超细尾矿絮凝沉降性能，响应曲面法可揭示多因素交互作用机制，优化参数组合显著提升絮凝效率，为土工管袋脱水工艺提供理论依据和技术支持。
【目的】磷的来源及含量是决定地表水体富营养化发生的关键因素，精准识别不同季节磷污染源的贡献占比，是实现磷污染差异化管控的重要基础。【方法】本研究以典型城市湖泊汤逊湖为研究区，综合采用野外观测、磷酸盐氧同位素组成分析及MixSIAR模型模拟方法，精准解析不同季节磷污染来源及其对湖水溶解性无机磷（DIP）的贡献比例。【结果】结果显示，丰水期城市雨洪污水对湖水DIP贡献最大，占比为35.8%，其次是生活污水（18.9%）和鱼塘水（15.9%）；枯水期城市雨洪污水对湖水DIP贡献量为30.7%，生活污水为21.4%，鱼塘水为18.7%。整体来看，城市雨洪污水对湖水DIP的贡献占比最大，但存在显著季节性差异，该差异主要由夏季降水偏多耦合较强的微生物降解作用共同导致。若干未知磷源共同构成了稳定贡献体系，最终导致未知来源对湖水DIP的贡献未表现出明显的季节性差异。【结论】本研究明确了典型复合污染城市湖泊水体磷来源的季节性贡献特征，为同类型湖泊的磷污染精准溯源与针对性管控提供了科学依据和技术借鉴。
为了明确川东北须家河组天然气的来源和运移特征，支撑致密砂岩气高效勘探。在对川东北构造、断层和沉积认识的基础上，综合利用天然气组分和稳定碳、氢同位素等数据，开展天然气地球化学特征、成因和来源分析；进而结合地层压力等数据，开展纵、横向运移特征研究。结果表明，元坝须三、须四段和阆中、巴中须四段天然气基本上为煤型气，来自须家河组煤系烃源岩。元坝须二段部分天然气为煤型气和油型气的混合气，来源于须家河组和雷口坡组两套烃源岩。通南巴背斜和通江凹陷须二、须四段天然气为吴家坪组烃源岩生成的油型气和自身煤型气的混合气，由于须家河组供烃量不同，不同层段碳同位素呈规律性变化。横向上天然气没有发生远距离运移，垂向上存在两类运移模式：①当须家河组断层欠发育、须三段泥岩厚度大时，天然气未发生长距离垂向运移。②当断层发育时，高渗的断缝体成为天然气长距离垂向运移的通道，促成了上、下层段中天然气的混合，表现为相似的天然气组分和地层压力特征。
【目的】准噶尔盆地南缘吉木萨尔地区中低阶煤煤层气资源丰富，表现出明显的生物成因气特征。截止目前，吉木萨尔地区是否存在生物成因气的活跃补给并不明确，制约了该区煤层气资源潜力评价与下一步勘探部署。【方法】本文以吉木萨尔地区煤层气开发井产出水样与相邻煤层气参数井煤样为研究对象，以实际煤储层介质环境为约束条件，构建了近似原位条件下厌氧发酵产气模拟装置，基于不同阶段的产气特征、煤样孔容孔径变化、微生物群落结构演化及基因功能特征的对比分析，探讨了吉木萨尔地区本源菌群产气潜力与代谢机理。【结果】吉木萨尔地区本源菌群在现今条件下具有产生生物气的潜力，实验中CH4累计产气量为9.49×10-2 ml/g。由宏基因组测序可知，吉木萨尔地区本源菌群中水解菌的丰度高，典型的产酸菌和产氢产乙酸菌相对较少，产甲烷古菌主要为Methanosarcina。但是，系统中多数的水解菌可直接将煤中大分子降解为乙酸、氢气和二氧化碳等可供产甲烷菌利用的底物。【结论】厌氧发酵初期，Aliarcobacter快速繁殖并抑制Pseudomonas等水解菌，碳水化合物代谢等基因功能丰度降低，水解过程受限，无法为产甲烷菌提供足够的底物，产甲烷菌Methanosarcina的丰度降低，阶段产甲烷量减少；随后Aliarcobacter丰度降低，水解菌代谢活动重新活跃，碳水化合物代谢等基因功能丰度升高，系统内可供产甲烷菌利用的底物富集，产甲烷菌Methanosarcina的丰度升高，阶段产甲烷量也同步升高。研究成果可为中低阶煤层气资源评价、勘探方案制定、煤层气生物工程的顺利实施提供理论依据。
