优先出版
塔里木盆地顺北地区发育碳酸盐岩断控缝洞型油气藏储集体，现有建模算法难以精确表征其内部结构，亟需结合断控体内部构造特征开展储层建模算法研究，建立符合地质认知的精细三维地质模型，明确油气优势储集空间。以顺北4号断裂带为例，提出并应用了一种基于目标的建模方法，结合层次模拟的思想，定量表征了挤压段、拉分段与平移段的断裂面与类洞穴的发育规模。通过设计基于网格的储集体趋势线追踪算法，查找符合储集体发育走向的中心线，融合层次模拟的思想，逐层次刻画断裂面与类洞穴内部栅状结构地质模型。在建立的地质模型的基础上，基于相控的方式建立物性模型，开展储量计算与数值模拟，优选仅有断裂面的断控体模型，断裂面储量计算的结果与动态储量拟合率为96%，对井底压力、实际生产数据进行拟合，误差均小于10%。研究区主要可能储集类型为断裂面、类洞穴与杂乱体。对不同的地震属性体截断处理建立断控体轮廓模型。测井解释断裂面与类洞穴内部发育破碎带与基岩带有序排列的栅状结构，破碎带可进一步划分为角砾带与裂缝带。设计基于目标的建模方法，建立储集体内部栅状结构三维地质模型。优选仅有断裂面的断控体模型，该模型遵从钻测井条件数据，符合地质认知，对指导油气藏开发具有参考意义。
为了给延安市志丹县防灾减灾和风险管控提供数据支持，给相似地区危险性评价提供参考依据，补充在崩塌和滑坡灾害危险性评价中未考虑累积降雨方面的影响，在10 a、20 a、50 a和100 a一遇4种不同降雨工况下进行了危险性评价。以延安市志丹县为研究区，以栅格单元作为评价单元，结合灾害特征及区域孕灾背景，通过皮尔逊相关系数法，选取高程、坡度、坡向、曲率、岩土体类型、距河流的距离、距道路的距离、归一化植被指数8个评价因子，采用信息量模型进行了易发性评价并分析了致灾因子与灾害分布关联性。利用计算机语言，自动处理前期因子数据的分析、转化、管理和出图等流程，改进了信息量（IVM）−随机森林（RF）耦合模型，实现了模型的自动循环迭代对比选择，通过ROC（受试者工作特征曲线，Receiver operating characteristic curve）曲线对比了2种易发性模型精度。在耦合模型评价结果的基础上进行危险性评价，用皮尔逊Ⅲ型曲线估算研究区10 a、20 a、50 a和100 a一遇4种不同工况下降雨量，并进行危险性分区。对于易发性分区结果，信息量−随机森林耦合模型评价结果的
强酸性废水对碳酸盐岩有很强的腐蚀性，可以导致碳酸盐岩的物理力学性质发生重大改变。为了研究酸性淋滤液对碳酸盐岩的溶蚀损伤和力学损伤，通过开展不同流速条件下，不同时长磷石膏酸性淋滤液对灰岩的溶蚀试验研究，分析了试验前后灰岩试样的表观特征、质量、孔隙度、单轴抗压强度以及声发射计数等指标的变化规律，揭示了酸性淋滤液对碳酸盐岩物理力学特性的影响。试验结果表明：岩样的溶蚀率、孔隙度增量与溶蚀时间及淋滤液流速均成正相关关系，力学强度与溶蚀时间及淋滤液流速均成负相关关系。随着溶蚀的进行，岩样表面会附着越来越厚的萤石矿物，使得岩样的溶蚀速率变慢。单轴试样的破坏形式由剪切破坏向张拉破坏逐渐转变。在磷石膏淋滤液溶蚀的酸性环境下，灰岩内部矿物成分被溶解，从而引起宏观力学参数的变化。研究结果可为酸性废水影响条件下岩溶介质稳定性分析、酸性废水处理、尾矿工程安全设计等方面提供理论与试验数据依据。
海底二氧化碳（CO2）地质封存技术已成为目前碳封存、碳中和研究的热点，我国南海北部海底沉积层中存在CO2水合物形成的有利空间和温压条件，在裂隙和孔隙中形成CO2水合物，能够阻挡CO2进一步向上运移而产生自封堵能力。然而，目前裂隙中CO2水合物封堵效果与失稳条件仍不明确。采用高压低温水合物生长失稳可视化实验平台，模拟2℃、3～4 MPa的海底沉积盖层条件，观测裂隙中CO2水合物的形成与注水增压失稳过程，利用突破压力、突破压差、持续时间、失稳起始阶段渗透率及封堵率为指标对水合物失稳条件与封堵效果进行了研究。研究结果表明，裂隙中水合物的形成经历成核、扩张、成型与聚集4个阶段；裂隙中形成的水合物能够高效地封堵水和CO2等流体的迁移，但在流体压力逐渐增加达到临界突破压力时开始出现失稳现象，水合物的失稳经历粒度退化与表面摩擦破坏2个阶段，水合物团块内核部先失稳，在水合物表面未破裂前可保持封堵状态；裂隙中水合物失稳条件的突破压力为6.414～6.966 MPa，突破压差为2.403～3.203 MPa，决定水合物突破压力的关键因素是温度和压力条件，而流速的效应则主要体现在调节水合物进入失稳状态的具体时间；在3～4 MPa的海底沉积盖层条件下，裂隙模型中水合物封堵率为99.0%～99.6%，失稳起始阶段渗透率为0.555×10−3～1.260×10−3 μm2。需要保证封盖CO2水合物层之下压力与海底实际压力之差小于2 MPa，以保持水合物的封堵效果。研究结果为南海类似条件下CO2海底地质封存上覆盖层风险性评价提供参考。
中国陆相页岩油资源十分丰富，是常规油气的重要战略接替领域，其中页岩储层发育影响因素是页岩油富集机理研究的重点和难点之一。以渤海湾盆地东营凹陷沙四上亚段页岩为研究对象，通过X射线衍射（XRD）、气体吸附、高压压汞、场发射扫描电镜（FE-SEM）和聚焦离子束扫描电镜（FIB-SEM）等技术手段，明确了沙河街组页岩岩相类型，精细表征了页岩储集空间类型与结构，揭示了页岩孔隙发育影响因素。结果表明：①研究区沙四上亚段页岩主要发育5种岩相类型（富有机质纹层状钙质页岩、富有机质纹层状混合质页岩、富有机质层状混合质页岩、富有机质块状钙质页岩和含有机质纹层状钙质页岩）；②页岩储集空间类型以粒间孔、溶蚀孔、晶间孔和微裂缝为主，有机孔基本不发育，不同类型页岩孔隙结构存在明显差异，其中富有机质纹层状页岩孔体积较大；③有机质丰度和沉积构造（纹层）对页岩储层具有明显的控制作用，有机酸溶蚀作用形成大量溶蚀孔，增加页岩储集性能，而过高的有机质丰度使页岩塑性增强，不利于孔隙的保存。纹层结构有利于页岩的储集性，不同纹层储集性存在显著差异，长英质纹层储集性较好，黏土质纹层次之，粗晶方解石纹层相对较差。研究结果揭示了东营凹陷沙四上亚段页岩储层特征以及有机质丰度和纹层结构对储层发育的控制作用，对渤海湾盆地陆相页岩油勘探开发有一定的参考意义。
降雨诱发的群发浅层土质滑坡具有突发性强和危险性高等特点，构建运动距离预测模型对滑坡风险防控具有重要意义。本研究以福建省武平县“5.27”群发滑坡事件为研究对象，基于灾前灾后遥感影像、数字高程模型、无人机三维模型和野外调查，获取了131个滑坡特征数据。根据剪出口位置和地形特征，将滑坡分为坡脚剪出型、坡中剪出和切坡剪出型，通过相关性分析确定影响群发浅层土质滑坡运动距离的主要因素，采用逐步非线性回归分析方法建立了3类滑坡运动距离的最优预测模型。研究表明，滑源区高差是降雨型群发浅层土质滑坡运动距离的主要影响因素；建立的最优预测模型残差平方和较小，调整
为有效预测和防范危岩崩塌，保障公路交通运输的安全，通过声发射和视频联合监测的方法，开展4个不同工况下危岩崩塌启动的室内模型试验，结合声发射信号在时域、频域、时频域的演化特征，以及视频图像的时空变化特征，对多种不同影响因素下危岩崩塌孕育过程的启动机制与前兆特征进行了研究与分析。研究结果表明，在启动机制方面，危岩崩塌的主控因素包括危岩重心偏移、危岩与坡面间的黏结力下降和边坡危岩整体下滑力增大且超过抗滑力极限。其中危岩与坡面（或母岩）间的黏结力下降为滑移式与倾倒式崩塌的共有启动机制，危岩重心发生偏移主要为倾倒式崩塌的启动机制，危岩整体下滑力增大且超过抗滑力极限主要为滑移式崩塌的启动机制。可将这3类主控因素作为实际边坡危岩崩塌启动机制的判断标准之一。在前兆特征方面，危岩崩塌前，宏观上出现局部掉块与小型岩崩等前兆现象，声发射信号多出现于中低频带中，且主频带较宽，同时中高幅值、高能量信号占比较多。因此当综合前兆特征中多个单一前兆特征同时出现时，可作为实际边坡危岩发生崩塌的判断标准之一。本研究可为公路边坡危岩崩塌的监测预警提供了科学依据和技术支持，有助于提高危岩崩塌灾害防治的有效性和可靠性。
歧口凹陷滨海斜坡沙一中亚段烃源岩评价和沉积环境研究薄弱，制约了油气勘探向海域拓展。基于滨海斜坡新钻揭的烃源岩样品，利用岩石热解、饱和烃色谱−质谱、元素录井技术等手段，对沙一中亚段烃源岩的地球化学特征、沉积环境和发育模式进行了系统研究。研究结果表明：滨海斜坡沙一中亚段烃源岩的总有机碳质量分数介于0.21%～8.61%，平均为2.41%，生烃潜量平均为9.73 mg/g，以好−优质烃源岩为主；有机质类型主要为Ⅱ1～Ⅱ2型干酪根；烃源岩镜质体反射率介于 0.58%～1.32%，整体处于低熟−成熟阶段。滨海斜坡沙一中亚段烃源岩的有机质来源于陆生高等植物和水生生物混源，发育于弱氧化−弱还原的淡水湖盆环境，沉积时期湖盆水体较深，气候温暖潮湿，湖盆古生产力处于较高水平。滨海斜坡沙一中亚段烃源岩有机质类型较好，有机质丰度高，成熟度适中，湖盆沉积环境利于有机质的富集和保存，烃源岩生烃能力较强，具备勘探潜力。
准噶尔盆地西北缘LQ区发育大型火山岩风化壳油气藏，与其他地区火山岩风化壳油气藏不同的是，该风化壳储层垂向上具有多层性和较强的非均质性，平面上具有明显的分带性。目前对该火山岩风化壳储层的垂、横向分带性及有利储层的分布规律认识不清，阻碍了该区进一步的火山岩油气勘探，因此需对这种独特的火山岩风化壳储层深入分析。以测井、钻井、岩性、野外地质剖面等资料为依据，分析了火山岩风化壳形成过程、垂向和横向分带性以及有利勘探方向等。研究结果表明：研究区石炭系火山岩风化壳古潜山演化可划分为裂隙式火山初始喷发阶段、火山喷发间歇阶段、火山再次活动阶段、石炭系火山顶部风化壳形成阶段等4个阶段。火山岩风化壳储层主要形成于火山喷发间歇性，而风化物质则为喷发期形成的火山岩以及与火山岩相关的沉积岩，多期次火山喷发与风化形成了火山岩内部多层风化壳。每一期的风化壳自下而上均可划分出基岩层、裂缝层、砂化层、沉积层等，其中裂缝层和砂化层储层物性较好，是主要的油气储集层。平面上，风化壳划分为溶蚀台地、溶蚀斜坡、溶蚀洼地等，其中溶蚀斜坡裂缝和溶孔最发育，是最有利的勘探目标区。溶蚀洼地胶结作用严重，储层物性最差。
断陷湖盆深凹区勘探程度低，是寻找战略资源接替的重要勘探领域，深凹区油气成藏系统研究有待开展。以黄骅坳陷深凹区为例，深入开展了深凹区沉积、储层、烃源岩和圈闭条件研究，明确了深凹区控砂成储机制与成藏模式。结果表明，沧东深凹为盆缘深凹，距离物源区近，源−断−凹配置控制发育扇三角洲沉积，具备“砂泥互层−下生上储型” 源储空间配置和“早充注−早深埋型” 源储时间配置。与之对比，歧口深凹为盆中深凹，距离物源区远，源−沟−坡配置控制发育远岸水下扇沉积，具备“泥包砂−立体充注型”源储空间配置和“晚充注−晚深埋型”源储时间配置。2类深凹区均呈现出泥岩与砂岩富集的特征，深凹区优质烃源岩热演化程度高，具备规模生烃的条件，同时也具备发育大砂体的有利条件，“优势矿物−有机酸溶蚀−异常超压”三大控储因素造就深凹区有效储层发育。深凹区圈闭条件优越，以岩性油气藏为主，具备源储耦合、近源充注、带状富集的特点。研究进一步证实断陷湖盆深凹区具备良好的勘探潜力，为深凹区油气勘探提供了借鉴和参考。
碎屑物质来源是控制延长探区内本溪组砂岩储层发育和展布的重要因素之一。本研究对延长探区内37口井砂岩和泥岩样品开展了碎屑锆石U-Pb年龄、重矿物组合、微量元素以及砂砾岩粒径统计等分析，在此基础上揭示本溪组碎屑物质的主要来源和搬运方向。研究表明探区内延528井的
水库大坝是重大生命线工程，地震发生后如何快速有效地进行水库大坝的震害评估，对制定抢险方案和灾后修复意义重大。为了快速准确地对遭受地震侵袭的水库大坝的破坏程度进行评估，选取汶川8.0级大地震各水库大坝的震损详情，结合大坝的结构特点和地震强度构建评估指标体系和数据集，使用k近邻插补法对样本的缺失值进行处理，并判断样本特征相关性，提出了一种基于梯度提升树算法的水库大坝震害快速评估模型。使用网格搜索（grid search，GS）、粒子群搜索（particle swarm optimization，PSO）、贝叶斯搜索（Bayesian optimization，BO）和超带搜索（hyperband search，HS）4种超参数优化方法对梯度提升树（GBDT）回归算法进行参数优化，根据各模型的性能指标（决定系数
水文地质参数的获取在工程具有重要意义。钻孔成像试验和流速流向试验是近年来新兴起的求取渗透系数的方法，都可以对单裂隙渗透系数进行计算，具有试验周期短，设备数量少的特点。但钻孔成像试验所得的理想条件下的渗透系数并不能代表实际情况，流速流向试验只能对单裂隙进行测量，难以实现钻孔整体渗透系数计算。为了找到钻孔成像和流速流向试验在计算单裂隙渗透系数之间的关系，并提出一个更为方便的计算渗透系数的新方法，本研究以利川煤矿区钻孔ZW2为例，通过地下水流速流向试验、钻孔成像试验求得等效渗透系数并与抽水试验对比。结果表明：钻孔成像试验和流速流向试验求得的等效渗透系数与抽水试验计算渗透系数结果基本一致，误差分别为40%和9%；钻孔成像试验结果和流速流向试验结果对比，两者具有线性相关性，回归方程为
成矿“末端效应”作为矿田地质力学、矿床学研究的前缘内容，受到越来越多的专家学者关注，其研究内容主要包括成矿构造“末端效应”和成矿流体“末端效应”2个方面：前者以矿田地质力学构造精细解析为基础，结合构造−（蚀变）岩相学填图技术、构造地球化学填图、地球物理探测技术，研究不同构造背景下多尺度控矿构造的“末端效应”及其对矿田、矿床、矿体（群）的控制作用，进而研究控矿构造“末端”的构造类型、力学性质、成矿构造体系及其控岩控矿规律、矿床（体）的定位机理等；后者开展流体包裹体和同位素/微量元素地球化学等研究，不仅可以反映成矿流体特征，同时结合成矿流体“末端”的分带效应研究，可以精细刻画成矿流体“末端”的时空演化过程，揭示构造物理化学条件对成矿作用的制约。从成矿构造和成矿流体两者“末端”的耦合关系角度出发，将矿田构造学、矿床学、流体地球化学、地球物理勘探技术紧密结合，可以深化研究构造“末端效应”的控岩控矿机制及构造−流体耦合成矿的成生联系，为深部找矿预测提供依据。
包气带作为连接植被与地下水的重要纽带，其岩性结构是影响地下水生态功能的主要因子之一，而包气带结构中的弱透水夹层对来自地面的入渗水流具有延迟滞后、局部蓄水作用（上层滞水），尽管该部分水量很小，但对于极端干旱区植被生态的维持具有一定供水意义。为了探究包气带岩性结构如何影响土壤含水率分布，设计了均质土柱（O）、单薄夹层土柱（A）、单厚夹层土柱（B）以及双夹层土柱（C）4个土柱，开展了室内层状非均质土柱释水实验和入渗实验；依据物理实验开展了变饱和水流数值模拟。实验过程中，细粒土夹层结构导致水分在夹层内部和夹层上下界面处滞留，形成了水分聚集区；相较于O柱，A柱、B柱和C柱释水过程持续时长分别增加了290，500，780 h，持水量分别增加了6.20，7.90，7.83 cm；数值模拟结果表明采用修正后的van Genuchten模型能更好地模拟层状土含水率剖面。细粒土夹层对入渗水下移特征会产生明显阻滞效应，水分主要滞留在夹层内部和夹层上下界面处，夹层厚度增大、层数增多会导致夹层内和夹层界面处均滞留更多水分，通过引入虚拟变量和毛细高度修正van Genuchten模型，并将其对应的相对渗透率方程分为三段式，可有效提升层状土壤含水率剖面模拟精度。
二氧化碳（CO2）过量排放造成全球气候多变，进而引发一系列生态环境问题，作为减少CO2排放的关键技术，碳捕集、利用和封存（CCUS）在实现CO2大规模减排中发挥重要作用。中国近海盆地咸水层CO2封存项目的应用前景广阔，封存潜力巨大。针对莺−琼盆地咸水层CO2封存有利层系和封存潜力认识不清等问题，基于莺−琼盆地的地质特征，通过计算指标组成权重和适宜性得分对莺−琼盆地开展了CO2地质封存适宜性评价。此外，本研究结合数值模拟方法计算的不同层系CO2有效封存系数，采用不同的封存潜力计算方法，对莺−琼盆地咸水层的CO2封存潜力进行了评价。结果表明，EC方法计算的CO2封存容量要略小于USDOE和CSLF方法得出的封存容量。由于CSLF方法考虑了构造封存、残余气封存和溶解封存等封存机制，其结果更符合实际情况。综上所述，莺歌海盆地和琼东南盆地咸水层的CO2封存潜力分别为7.96×1010和4.40×1010 t，莺−琼盆地咸水层总的CO2封存潜力为1.24×1011 t，这进一步验证了莺−琼盆地咸水层CO2封存工业规模试点和示范项目的巨大潜力，为开展莺−琼盆地咸水层CO2地质封存场地选址提供了依据。
热液型重晶石因其高品质而成为近些年的重点勘查对象。位于扬子克拉通中部的武陵-苗岭一带是我国主要的热液重晶石成矿区，已成为重要钡资源基地。近些年，在贵州黔北新发现了受上寒武统娄山关组白云岩与下奥陶统桐梓组底部页岩接触部位控制的重晶石矿体，矿体延伸稳定，具有较大的成矿潜力，但其特殊热液成矿机制尚未开展系统研究，制约了进一步的勘查部署工作。以余庆地区热液型重晶石为研究对象，开展了系统的岩相学、主微量元素地球化学和硫同位素组成分析研究。野外地质调查表明，硅（碎屑岩）−钙（白云岩）界面产生的层间破碎带及张性裂隙是该区重晶石的主要控矿构造。元素地球化学分析表明，围岩白云岩样品δCe呈现无异常特征（平均1.06），而重晶石样品呈明显的δCe负异常（平均0.66），揭示重晶石在氧化条件下形成。Sr与Cu+Zn元素协变关系和Y/Ho比值指示成矿物质可能来自寒武系富Ba的碳酸盐岩（含膏岩）地层。同样重晶石硫同位素组成（δ34SVCDT：30.94‰～ 41.27‰）也指示硫主要来自寒武系海相蒸发岩。综合前人研究认为，构造运动驱使盆地流体发生运移，并萃取富Ba蒸发岩地层，在层间断层（硅−钙界面）与大气降水混合，形成重晶石矿床。
土壤重金属污染已经成为许多国家面临的严重问题，镉污染是影响中国土壤环境质量的首要无机重金属污染物之一。为研究镉污染对黄土力学性质与物理化学性质的影响，对不同镉离子浓度的重塑黄土进行压缩、直接剪切、击实、渗透、酸碱度与粒度分析试验，并通过扫描电镜（Scanning Electron Microscope，简称SEM）观察了受到镉污染后黄土微观结构的变化。结果表明：（Cd2+）浓度高于300 mg·kg−1时黄土pH值明显降低，渗透性随Cd2+浓度的增加先增大后减小，镉污染对黄土粒径分布影响不明显；随着Cd2+浓度的增加，黄土压缩性增大，黏聚力减小，内摩擦角和抗剪强度先增大后减小，最大干密度增大，最佳含水率降低；30 mg·kg−1镉污染使黄土孔隙度增大，中孔隙比例增加，而
地热作为一种清洁能源具有广阔的应用前景，可持续地开发和利用地热资源中地热水的温度评估是重要的研究课题。人工智能技术已成为矿产和油气资源勘探开发研究的热点和前沿方向，然而在地热资源开发方面相关研究和应用较少。剖析了油气资源开发中大数据与人工智能应用的重要价值，对当前地热资源开发中人工智能技术的应用与探索进行了介绍。以陕西咸阳地热田为例，采用长短期记忆（long short-term memory，简称LSTM）神经网络构建了以灌定采模式下单井水温的时间序列模型；采用随机森林和XGBoost算法，建立了多个井地热水温度的预测模型。研究结果表明，建立的机器学习模型在地热水温度预测方面表现优秀，模型准确度均在95%以上，且速度快。该地区地热水温的首要影响因素是取水段顶深，模型验证了渭北断裂带对热储的重要作用。实例应用验证了机器学习模型在解决地热资源开发复杂难题中的优越性，人工智能技术的合理应用能够为地热资源的高效开发和科学降本提质增效提供更多有效的决策依据。
干热岩是一种开发前景广阔的地热资源。增强型地热系统是当前干热岩开发的主要方式，需要通过多个工程环节衔接实施，循环试验是其中的重要步骤。循环试验实施过程具有长期性和复杂性的特点，亟需技术突破降本增效。简要总结了国内外较为典型的干热岩开发EGS工程的循环试验经验和探索方向，阐述了多种因素对于循环试验的影响，并结合青海共和场地的实际情况提出了发展建议。可以看出，以往提高循环试验效果主要是通过开发层位及井组调整、长期循环、储层改造以及化学刺激等方法实现的，而当前技术人员主要通过改进准确获取工程参数的方法，以及改进注采井组设计和储层改造工艺进行探索。循环试验的方案制定需要充分考虑地质因素，且数值模拟、储层刺激、流程设计、工程实施等方面都值得进行深入研究。随着开发技术的日趋成熟，干热岩地热资源将会成为我国能源结构中的重要一环，为经济发展和环境保护发挥重要的作用。
我国关键金属铌资源匮乏，被“卡脖子”的风险高，为了破解这一困局，加强新类型铌矿床的研究和地质勘探迫在眉睫。以川南兴文地区上二叠统龙潭组（P3
研究地震诱发滑坡的空间分布规律，不仅能为灾区地质灾害隐患排查、灾情评估等提供重要依据，同时对后期灾后重建、灾后安置选址以及地质灾害防治等工作具有重要意义。以2022年9月5日四川甘孜泸定县
影响锚杆−砂浆界面黏结性能的因素众多，而目前对该界面黏结性能的研究聚焦于单因素的影响，多因素作用下界面黏结性能的研究仍留有空白。以锚杆−砂浆为研究对象，采用电化学阻抗谱测试技术获取了不同影响因素下的锚杆−砂浆界面状态以及电化学参数，通过拉拔试验获取了锚杆−砂浆界面黏结强度，并结合电化学参数，探究了试样养护完成时，电化学参数与拉拔荷载之间的关系，分析了细砂粒径、锚杆直径和水灰比3个因素对锚杆−砂浆界面黏结性能的影响。由正交试验敏感性分析可知，试样的拉拔荷载主要受锚杆直径控制，孔隙溶液电阻（
库车坳陷博孜地区在
川南地区下二叠统茅口组岩溶储层发育，是川南常规油气勘探关键层系。表生型岩溶储层发育程度直接受控于丰富多变的岩溶微地貌，所形成的岩溶储层横向非均质性强。利用三维地震资料，结合地层厚度、梯度结构张量属性和地质体雕刻技术刻画了云锦地区东吴期岩溶微地貌特征，并通过模型正演和振幅属性，预测了表生岩溶储层有利区带。研究结果表明：①云锦地区在东吴期岩溶微地貌差异大，发育一系列岩溶塌陷体，在地震上表现为茅口组顶界地震同相轴“下拉”的特征；②利用梯度结构张量属性结合地质体雕刻技术有效刻画了云锦向斜区岩溶塌陷体，分析了其展布规律，平面上呈孤立、线状或连片3种展布方式；③岩溶塌陷体边缘两侧地震振幅减弱区，岩溶作用强烈，溶蚀孔洞发育，为储层发育有利区带。研究成果对后续川南云锦地区茅口组储层预测工作具有指导意义。
集中补给条件往往对岩溶地下河的水量和水质有显著影响，因此明晰不同集中补给条件对其的影响具有重要意义。基于水文地球化学调查，对鄂西青龙口地下河系统的落水洞入口和地下河出口同步进行了水文和水化学动态监测，探讨了不同补给条件对地下河水量和水质的影响。结果表明：补给强度和土壤含水率直接控制着落水洞的产汇流过程及岩溶地下河的流量响应，未达到阈值的降雨事件不会引起地下河流量响应；降雨集中汇流至落水洞入口的过程中，各水化学离子浓度均有明显的提高，而青龙口地下河出口水化学响应受补给强度影响，强降雨下地下河受落水洞入口水化学离子浓度富集影响强烈；降雨后的水质波动主要源于降雨形成地表径流携带的面源污染，暴雨后的总无机氮和磷酸盐在落水洞口出现聚集，集中补给输入的污染物对地下河产生直接污染，浓度可达天然背景值的2～3倍；水化学响应中氨氮先于硝态氮进入岩溶水循环，地下河系统出口的硝态氮和总无机氮通量相较入口有所增加，氨氮通量随补给时间逐渐减少，推测管道内发生了硝化反应。本研究结果可为岩溶地下河的污染防控和水环境治理提供科学依据。
三维地质建模是一种综合运用计算机技术、空间信息理论、科学可视化、数理统计等前沿技术方法，对地质现象及过程进行三维数字化描述、表征和重建的技术。其目的是为地球科学家及地质工作者提供一个集科学研究、辅助设计和决策支持为一体的可视化平台，以便更加深入地理解和利用隐藏在地质现象和过程背后的本质涵义和规律。基于野外地质数据构建研究区域的三维地质模型已经成为涉及基础地质调查、自然资源勘查开发、地质灾害预测评价等地质研究及调查工作的必备任务。深入探讨了三维地质建模的研究对象、数据源、空间数据模型，以及3个不同视角理解的三维地质建模方法，全面总结了三维地质建模技术的最新进展。提供了三维地质建模技术在矿产预测、地质灾害预警、城市地下空间规划、油气藏储层表征等领域的实践案例。最后结合当前研究现状对三维地质建模及相关技术的未来发展趋势给出了笔者的理解和认识。
传统基于已有钻孔数据插值的温压场分析方法不能很好地反映地热资源渗流−传热耦合过程，造成对地热资源的成因机制认识不足。首先基于钻孔信息、物探信息、高程数据等多源数据进行相互融合，建立了张掖盆地高精确度三维地质模型。对比传统插值模型表明，多源数据融合建模能提升钻孔间地层精度50～300 m。基于三维地质模型开展了盆地渗流−传热场耦合数值模拟，对比关键点空间插值法，多场耦合分析更合理地揭示研究区储层温压特征。研究区地热水头在盆地中心靠东南处较高，逐渐向盆地北东方向降低，呈现整体由南东向北西渗流，经断层补给储层，渗流过程中被地温场充分地加热，随后由于储层埋深变浅和盖层变薄失去热量，温度场表现为中间高四周低，中心温度可达78℃。最后，建立了三维地热概念模型，结合构造、水文地质和地热地质条件等综合解释了盆地地热资源的成因机制。较之以往的二维模型，本研究三维概念模型和热−流耦合的方法更准确地描述了地热资源的空间分布特征和更合理地解释了资源成因机制。研究结果揭示了储层地下水由南东向北西渗流过程及盆地地热资源菱形叶状分布的成因机制，为精确圈定地热靶区和地热资源合理开发利用提供理论依据。
松辽盆地的热结构分析多局限在南北分区的沉积层尺度，缺乏岩石圈尺度的全盆地热结构刻画，制约了以地球动力学为背景的成因分析。综合利用已发表的地表热流、地温梯度以及热物性参数，补充了姚家组、青山口组和泉头组的热物性测试分析，并增加了多个地温场数据，全面刻画了整个松辽盆地的地温场特征，剖析了现今岩石圈尺度的热结构特征。结果表明，松辽盆地地温梯度范围为21.10～63.45℃/km，平均值为（41.41 ±7.97）℃/km，高于全球平均的地温梯度值30℃/km；地表热流值的分布范围为30.38～106.58 mW/m2，平均值为（71.85 ± 12.87） mW/m2，也高于全球平均的地表热流值60 mW/m2，是一个典型的“热”盆。受太平洋板块俯冲作用、拆沉作用和热侵蚀作用的影响，热岩石圈明显减薄至现今的58.59 km。由减薄地壳中放射性元素生热产生的热流仅为16.40 mW/m2，占地表热流的22.83%；而受滞留板片脱水作用的影响，部分熔融的地幔热物质上涌，地幔热流贡献高达55.45 mW/m2，占地表热流的77.17%。因此，受控于岩石圈减薄作用和地幔上涌作用，松辽盆地具有“热”盆属性和“热幔冷壳”的岩石圈热结构特征。
裂隙岩体渗流具有非均匀性和各向异性，其复杂性体现在单裂隙的密度、产状和迹长等参数上以及裂隙网络的连通性上，而裂隙网络的连通性是三维裂隙岩体渗流参数计算的一个难题。目前三维裂隙岩体渗流参数的计算方法因其模型的不同而各有优缺点。为分析裂隙岩体水力各向异性及其渗透系数，基于降维思路，提出了三维裂隙岩体密集切面求解渗透系数的新方法。该方法在三维裂隙网络模拟的基础上，通过不同方向密集切面逼近裂隙岩体，将三维裂隙网络分解成多个连续的二维切面裂隙网络，对切面裂隙网络使用图论法分析裂隙水力的连通性和渗透路径，设置水头边界条件计算渗透系数，通过空间上线、面、体的关系，将二维空间上的渗透系数计算结果表达三维空间上的方向性，构建三维裂隙岩体网络的渗透张量。将切面渗透系数视为渗透椭圆计算切面等效渗透系数，给出了一种新的岩体等效渗透张量的求解公式。同时讨论了尺度效应和裂隙岩体渗透各向异性的表征方式，通过构建三维和二维裂隙网络，截取不同大小的单元体计算渗透系数，得出典型单元体的边长为20 m，并通过野外现场钻孔压水实验验证了方法的可行性。研究成果可以为求解不同尺度、非均质裂隙岩体各方向渗透系数提供参考。
近年，准噶尔盆地吉南凹陷井井子沟组常规砂岩油藏勘探取得了重要进展，三级储量过亿吨，勘探潜力巨大，中二叠统芦草沟组作为凹陷内主力源岩层，目前研究相对薄弱。利用多项地球化学测试手段，对芦草沟组不同层段烃源岩地球化学特征进行了对比，并据此厘定了二叠系油气来源。结果表明：①依据测井曲线特征可将芦草沟组分为3段，其中芦一、芦二段发育优质烃源岩，母质类型为Ⅰ～Ⅱ1型，处于低熟−成熟阶段，且芦二段生烃能力更强；芦三段主体为“非−一般”烃源岩，母质类型亦为Ⅰ～Ⅱ1型，受上覆火成岩影响，局部成熟度较高。②基于分子地球化学特征，芦草沟组沉积期整体处于偏还原环境中，有机质保存条件较好，但不同层段水体咸化程度有异，芦一段>芦三段>芦二段。在生物组成方面，证明了芦草沟组存在绿藻和蓝细菌（蓝藻）2种特征生烃母质，前者证据是与年代相关的生物标志物（C28甾烷），后者证据为β-胡萝卜烷和中链单甲基烷烃的检出，芦一、芦三段成烃生物中显示出蓝藻的主要贡献，芦二段则具有较高的绿藻和陆源高等植物输入，湖盆水体盐度的差异是影响蓝、绿藻繁盛的关键因素。③芦一和芦二段烃源岩具有特征的高丰度C30αα-藿烷（受控于热演化程度），C30αα/αβ有望成为判识成熟度的新指标。④吉南凹陷二叠系存在3种类别不同的原油，A、B类原油分别对应芦一和芦二段烃源岩，C类原油显示非芦草沟组油源特征，主要来自井井子沟组上部泥岩。研究成果对吉南凹陷未来油气勘探与开发具有参考意义。
针对顺北超深层碳酸盐岩断控缝洞型储集体储层非均质性强、地震资料信噪比低、叠后储层预测精度不足及裂缝识别困难等问题，基于五维地震数据，探索提高裂缝型储层预测精度的新方法。在研究顺北断控缝洞型油气藏储层发育特征的基础上，开展了五维地震各向异性正演模拟，建立了地震振幅与裂缝参数的关系，并优选裂缝预测敏感参数；在此基础上推导傅里叶级数形式的方位弹性阻抗方程，开展了裂缝型储层预测，并在顺北X井区进行应用。研究结果明确了超深层碳酸盐岩断控储集体的AVAZ（amplitude variation with azimuth and offset）地震响应特征，指出裂缝密度是指示裂缝型储层的敏感参数；同时，利用二阶傅里叶系数表征裂缝发育密度，在顺北X井区实现了裂缝型储层的精细表征，预测吻合率较高。基于振幅属性的五维地震预测技术通过挖掘宽方位地震数据的振幅、方位信息，丰富了裂缝发育密度和方向等相关信息的预测。建立的傅里叶系数−裂缝密度映射关系为断控缝洞型油藏提供了定量化预测工具，为断控缝洞型油藏裂缝预测及目标评价提供了新的思路。
在边坡稳定性分析中，通常需要对多个剖面的边坡稳定性进行单独计算。为了提高多剖面边坡稳定性系统计算的效率，本研究提出了一种基于空间多剖面边坡稳定性系数计算的方法。首先，将二维剩余推力法扩展至空间剖面，形成空间剖面的剩余推力法；其次，通过在三维边坡工程地质模型上实现剖面图的自动生成和管理，进一步优化了计算流程；为了实现快速高效计算边坡稳定性系数，引入了基于多线程并行计算的方法，并结合空间剖面的剩余推力法，对空间多剖面边坡稳定性系数进行了更为准确和高效的计算。以内蒙古锡林浩特某露天矿为应用实例，建立内排土场边坡三维边坡工程地质模型，在此基础上，自动生成7个空间剖面图，采用多线程并行计算出7个剖面的稳定性系数，最后，通过可视化手段对计算结果进行了直观展示。采用多线程并行计算多剖面边坡稳定性系数能够充分利用计算资源，提高计算效率，同时，在实际工程应用中进一步证实了该方法的可行性和适用性。
天然矿泉水不仅是宝贵的矿产资源，还能够为地表水环境系统（例如湿地与河岸带）提供补给水源，在保持生态系统多样化方面扮演重要角色。发源于青海省海晏、湟源的湟水河流域内发现了大量富锶矿泉水，少量泉水同时富含锂和偏硅酸。然而，目前对矿泉水中这些界限指标的来源及其相关水化学演化过程尚缺乏研究，同时个别采样点存在限量指标超标的情况，直接影响了矿泉水的开发利用，是目前亟待解决的问题。以青海湟水河流域为研究区，通过采集流域内天然泉水样品，采用水文地球化学分析及物质迁移模拟方法揭示矿泉水水化学特征与成因机制，这对理解湟水河流域地下水水化学演化过程具有重要意义。结果表明：研究区地下水样品中大部分达到了国家饮用天然矿泉水的标准，且锶质量浓度全部大于0.2 mg/L，少数样品富含锂和偏硅酸。水化学分析结果表明，地下水从补给区到排泄区，其水化学类型逐渐从HCO3-Ca·Mg型过渡到SO4-Na型，这是地下水在运移过程中不断溶解石膏层的结果。从Sr与HCO3−、SO42-和Cl−的相关性分析表明，碳酸盐岩对地下水Sr质量浓度的贡献程度有限；相反，由于Ca与Sr化学性质相似，在矿物中易发生原子交换，从而石膏层或蒸发岩类矿物中可能富集含Sr矿物，此类岩层在水岩作用下会释放一定量的Sr。地下水中Li的来源主要与古咸水湖沉积环境有关，过量的偏硅酸则来源于地热水在深循环过程中溶滤的铝硅酸盐矿物。对物质迁移模拟分析表明，在北部流径上，地下水主要溶解石膏、石盐和伊利石，而天青石和锂辉石的溶解贡献了Sr和Li；在南部流径上，石膏和石盐的溶解导致高总溶解固体（TDS）值，且去白云石化过程显著。研究成果能够为矿泉水资源的合理开发利用和保护提供科学依据。
结构面分布对岩体的工程与力学性质具有重要影响，准确获取结构面信息对于分析岩体特性及其稳定性具有重要意义。通过三维激光扫描技术获取某高陡岩质边坡三维点云数据，通过对点云数据进行滤波前处理，采用开源程序discontinuity set extractor (DSE)对点云数据进行半自动化识别与分类，获取边坡岩体结构面的产状、迹长、间距等关键参数信息及点云聚类信息。通过对点云聚类信息进行拟合分析得到其概率分布模型并建立岩体的离散裂隙网络（DFN）模型，进一步基于点云数据采用“Rhino-Griddle-3DEC”联合建模方法建立了高陡岩质边坡的三维块体离散元模型，通过离散元模拟分析了该边坡的稳定性与潜在失稳区域。结果表明：在重力作用下，边坡整体稳定性系数约为1.5，坡顶突出危岩体竖向位移较大且稳定性系数较小，为潜在失稳区域。因此，采用该方法识别获取的结构面参数信息能够较好地反映岩体工程力学性质，对高陡岩质边坡稳定性分析与评价具有重要指导意义。
开展土地调查与评价并发展特色产业是实现乡村振兴，巩固脱贫成果的重要工作。为了更加精准有效地指导区域农业生产布局和特色产业开发，在山西省长治市屯留区开展了富硒土地调查与评价工作。选取了富硒产业质量、生态环境和耕地地力三方面的指标来构建富硒土地综合质量评价体系，运用模糊数学法、熵权法、综合指数法等方法评价与划分土地等级。结果表明：①屯留区硒含量等级为高和适量的土壤占比为54.47%，集中分布于全区东部；耕地地力等级分布不均，整体为西低东高；全域生态环境状况清洁。②全区一等富硒土地面积为299.33 km2，占比为26.61%，集中分布于东部平原地区。③屯留区小麦、尖椒和青椒达到富硒标准，尖椒富硒率为100%，农作物清洁状况良好。依据评价结果，结合屯留区国土空间规划，划分出三类土地：A类地（富硒富肥且清洁）规划种植富硒小麦和绿色蔬菜，同时发展观光农业；B类地（硒适量且清洁）规划种植富硒辣椒，同时发展农产品深加工；C类地（非富硒富肥）打造农产品深加工体系，同时发展农贸和旅游。研究成果为屯留区富硒农业产业规划以及区域协同发展提供了理论支持及科学建议。
隧道工程中，隧道设计和施工安全的前提是准确评估隧道围岩变形量。将萤火虫算法（FA）、鲸鱼优化算法（WOA）和灰狼优化算法（GWO）与优化支持向量回归（SVR）结合起来，并基于此构建了3种混合群智能优化预测模型，以预测挤压性围岩隧道变形量。构建了一个包含62个样本的数据库，选取了7种隧道及围岩初始参数作为预测模型输入参数，将隧道径向变形量作为输出量。决定系数（
【目的】为探究动水压力型滑坡对降雨的响应规律，【方法】以三峡库区八字门滑坡为例，结合地质勘察数据、相关性分析及有限元数值模拟，系统研究了降雨对滑坡变形的影响，揭示其响应规律及变形机制。【结论】研究表明，库水涨落和降雨是八字门滑坡变形的主要驱动因素。降雨对滑坡变形的影响表现为：在库水下降阶段，降雨通过补给坡体内部水头，进一步增强动水压力作用，显著加剧坡体变形；而在库水上升阶段，降雨入渗至次级滑带后缘，导致孔隙水压力升高，从而引发滑坡后缘变形并推动滑坡整体变形，足够的降雨是库水上升期间滑坡变形的主要触发因素。滑坡变形呈现一定的滞后性，其中库水下降引发的变形滞后时间约为20天，降雨引发的变形滞后时间为9天。长时间持续降雨条件下的滑坡稳定性系数（1.029）衰减程度高于暴雨条件（1.039）。研究成果深化了对动水压力型滑坡变形机制的认识，可为该类滑坡的预警预测提供参考。
【目的】碳捕获与储存技术对缓解全球气候危机至关重要，深部咸水层因巨大储存潜力成为首选储存地点。然而，CO2受浮力作用易通过裂缝或断层向地面逃逸。因此，研究CO2注入对天然断层影响以及断层活化对CO2迁移的反馈效应意义重大。【方法】本文构建了完全耦合的两相热—水—力模型，以模拟CO2注入、断层失效与羽流传播间相互作用。【结果】研究表明：①断层激活后渗透率分布呈显著二分性，且高渗区形成与孔压场时空演化紧密耦合，率先失效区域促进孔压释放并抑制了断层进一步活化，使断层呈局部激活特征。②CO2迁移范围与岩体冷却区域不等价，羽流逸散快速而广袤，2年注入羽流前缘可达1500 m；温度场扩散缓慢且集中，20年注入冷却区域仅200 m，受限温度场不易诱使断层活化，利于碳封存长期安全。③断层构型对封存安全性具有重大影响，以逆断层封闭性能最佳，正断层最劣，走滑断层介于两者之间，逆断层对CO2有效封存量比正断层高出约25%。【结论】建立的含损伤行为的两相热—水—力模型鲁棒性良好，能准确刻画断层渐进失效与羽流迁移的复杂交互机制，为碳封存工程长期安全性评估提供了理论与技术支撑。
【目的】地震灾害观测数据多源异构、蕴含知识分散且关联程度低，导致难以高效利用数据进行信息整合和高效查询，进而提供风险评估、救援决策辅助支持。【方法】知识图谱作为一种有效的数据关联和融合的手段。首先，基于自顶向下方法梳理地震灾害领域概念，构建地震灾害数据、地质/地理环境、地震灾害事件、地震灾害应急任务、地震灾害模型本体，形成地震灾害本体层；结合自底向上方法构建高质量数据层，通过卷积神经网络对遥感影像进行灾害前后变化识别，实现从影像信息到文本知识的智能结构化转换；融合微调后UIE(Universal Information Extraction)预训练模型对文本数据进行命名实体及关系属性知识抽取，精确率分别为82.04%和70.66%。通过计算词向量语义相似度实现数据融合与统一表达。【结果】以2023年12月18日甘肃省临夏州积石山县地震为例，通过本体构建、数据抽取、统一表达形成高质量地震灾害知识图谱，实现地震灾害多源异构地震数据到统一知识表达的转化。【结论】基于所构建的地震灾害知识图谱实现了灾害损失、应急链决策支持的查询展示，及结合相关地质数据推理和查询潜在次生灾害。该方法结合深度学习与预训练技术，融合多模态数据，构建了地震灾害知识图谱构建，为快速准确的地震灾害信息查询与次生灾害发生提供辅助支撑。
【目的】现行的热储行业评价标准是基于有水优储（中低孔低渗）制定的，按此标准我国大多数盆地的热储属于有水差储（中低孔低渗），故现行业评价标准存在不适应性。另外，在地热资源预可行性勘查阶段，常用的评价方法需要大量的参数和数据，而这一阶段能获取的资料往往较少，因此，探索少参数的快速评价方法是很有必要的。松辽盆地重点油区的水热型砂岩热储具有中薄层中低孔低渗的特点，属于有水差储，本文将以此为例，研究有水差储的评价标准，并探索少参数条件下热储的快速评价方法。【方法】首先，在了解了目的层热储的厚度、孔隙度和渗透率的基本特征的基础上，对其进行了统计分析，应用黄金分割法划分等级，确定这些参数的评价标准。然后，由于热储温度差异不大、都属于低温热储，单井日产水量对热储的评价更为重要，选取开发区的砂体厚度、孔隙度、渗透率和单井日产水量数据，利用多元线性回归对其进行分析，后构建热储评价公式，计算各评价单元的得分，并按照黄金分割法划分等级。【结果】将此方法的得分排名与现有两种评价方法的两两对比，发现纳入砂体厚度而弃用温度是合理的，且此方法的得分标准差较大，能够更好的反映各评价单元之间的差异，因此，此方法较为可行，针对有水差储制定的评价标准较为合理。【意义】本文所确定的有水差储评价标准对其他盆地的热储评价有一定的参考意义，考虑到各盆地之间的差异，本文确定的少参数快速评价方法对其他盆地不一定适用，但是确定评价公式的过程是值得借鉴的
地质岩心钻探是地质勘查的重要技术手段之一，其中钻孔的实钻轨迹是钻孔质量的重要参数，不仅影响着钻探施工时的孔内安全，也关系着地质勘查的质量和精度。地质岩心钻探中具有钻孔直径小、管柱强度低、要求连续地质取心等限制条件，导致地质岩心钻孔轨迹控制难度大。通过系统梳理地质岩心钻孔的轨迹控制方法，对其进行分类和归纳整理。主要为以下几个方面：（1）初级定向孔技术以完成目的层取心为首要目的，分析了钻孔倾角、方位、位移等参数的设计方法和随深度变化情况，明确了该技术的适用条件和缺点，为初级定向孔技术在500m以浅钻孔施工使用提供了思路，同时指出深孔应配合其他措施同时使用；（2）围绕地质钻探满眼钻具技术，分析了常规绳索取心满眼钻具和大口径绳索取心满眼钻具的使用情况，提出了绳索取心满眼钻具管柱力学理论；（3）围绕受控定向钻进技术，分析了在钻孔纠斜和侧钻绕障方面的应用，指出了不同方法的优缺点，表明小口径井底动力钻具优势明显，但是受地质取心工艺要求的影响，在地质钻探中具有较多限制。通过对地质岩心钻孔轨迹控制技术现状的回顾和分析，明确了影响钻孔轨迹的关键因素以及控制钻孔轨迹的多种技术，可为提高地质钻探的勘查精度提供有益参考和研究思路。
【目的】库车坳陷三叠系、侏罗系发育湖泊相和沼泽相间互沉积的5套烃源岩层系，按岩性可划分出煤、碳质泥岩和暗色泥岩，其烃源岩具有TOC丰度较高、厚度大、分布范围广等特征。由于烃源岩纵向分布层系多，不同岩性分布及纵向非均质性强，导致常用的ΔlgR法等在TOC测井定量表征中应用效果较差。【方法】为了更好地了解库车坳陷油气资源潜力以及评估油气储量，本文首先通过岩心等识别了烃源岩岩性特征，进一步通过地球化学分析资料实现烃源岩地质特征评价。将ΔlgR法运用于TOC测井定量评价，然后将元素扫描测井应用于烃源岩岩性的测井识别工作中，并进一步利用元素扫描测井实现TOC测井定量评价。【结果】整体上三叠系、侏罗系有机质类型以II1型、II2型和Ⅲ型为主，有机质演化为成熟阶段，其烃源岩品质为中等-好烃源岩。通过元素扫描测井识别不同岩性烃源岩并进一步定量评价TOC的方法，其精度相比ΔlgR法提升显著。【结论】研究成果对库车坳陷油气资源潜力评估有一定指导意义，同时还有利于拓展元素扫描测井资料应用范围。
运用水力层析方法刻画大尺度含水层非均质性的主要困难是寻找能够显著影响区域地下水动态的刺激源，而人为控制下的地下水开采量变化无疑是一个可行的选择。本研究选择河北地下水超采治理试点区之一的邯郸东部平原作为研究对象，通过利用压采所引起的地下水位响应数据开展二维承压含水层水力层析扫描成像，探讨了不同先验信息以及观测井布局对水力参数反演效果的影响。结果表明，水力层析法能够有效刻画大尺度含水层非均质性特征，准确的地质分区信息可以明显改善参数的估计效果；相关尺度和方差对参数反演效果影响不显著；为提高含水层参数估计精度，需要充分考虑已有的先验地质信息，并结合已有水井信息，在水文地质条件明显变化区域附近补充完善地下水观测井网络。这种基于水力层析理念的大尺度含水层非均质性刻画方法，通过智慧式收集河北地下水压采大背景下现有井的地下水开采量和观测数据，以较低的成本刻画大尺度含水层非均质性，省去了额外的打井和抽水试验时间人力成本，具有显著的经济和社会效益。
摘要：[目的]华南扬子地区龙马溪组黑色页岩中的有机质富集机制一直存在争议，以期揭示古气候条件转变背景下大陆风化作用和上升洋流的演化特征，并探究该地区沉积物中有机质的富集主控因素。[方法]本次研究以布拖地区布地1井龙马溪组为研究对象，采用地球化学的方法重建了早志留世古气候和古海洋水化学条件。[结果]龙马溪组沉积期化学风化作用强度展现出逐渐增强的趋势，而水动力条件总体处于停滞局限的状态。[结论]本研究认为龙马溪组早期增强的化学风化速率是高生产力水平的主要驱动机制，该时期增强的生产力水平是导致海洋底层水体缺氧的重要因素。此外，龙马溪组富有机质黑色页岩沉积存在时间和空间序列上的差异性。在时间序列上主要受到强烈气候波动影响下的大陆风化作用演化影响，即龙马溪组早期强烈的化学风化速率促进了有机质的富集；而在空间尺度上与扬子地区的上升洋流强度有关，即在扬子海外陆棚地区强烈的上升洋流促进了有机质和有机硅的富集。
【目的】鄂尔多斯盆地南部的断缝体油藏开采前景较好，但其内部结构复杂多变，现有研究成果无法支撑断缝体油藏精细描述。【方法】为明确断缝体内部结构特征的变化规律，本文采用无人机倾斜摄影技术，对旬邑地区多种典型断缝体露头进行高精度采样和建模，利用自研软件采集并分析断缝体数据，开展其内部结构特征和裂缝发育规律研究。【结果】结果表明：（1）旬邑地区发育张扭型（半负花式、地堑式）、纯走滑（平移式）、压扭型（正花式）3类断缝体；（2）综合野外露头断层发育情况、岩层形态、裂缝发育特征等参数，将断缝体划分为破碎带、裂缝带和基质带，不同类型断缝体结构模式和定量规律差异较大；（3）裂缝密度受断缝体类型、断距、断层间距、断块位置和砂层厚度影响，总体为地堑式断缝体最高，半负花式断缝体次之，平移式和正花式断缝体最低；断距越大、断层间距越小、岩层厚度越低裂缝越发育；同一断缝体中，不同断块内的裂缝密度呈现出不同的变化趋势。【结论】本研究明确了4种断缝体的模式和定量规律，总结了不同因素对裂缝密度的影响，为地下储层表征提供了更贴近地质实际的定量断缝体结构特征。
断层是地下水流和污染物迁移和扩散的重要通道，然而国内外针对断层对垃圾填埋场地下水污染迁移模拟的研究尚不多见。【方法】基于GMS软件构建包含断层渗透性的地下水流和溶质运移模型，【目的】来模拟和预测不同工况下填埋场特征污染物渗漏对地下水环境和输水隧洞的影响。【结论】模拟结果表明：在正常工况下，由于厂区底部防渗措施，污染物扩散范围基本限于厂区内部，且污染物中心最高浓度小于0.5 mg/L；在非正常工况下1号、2号和3号污染源渗漏情景下污染物分别在第800、4015、1095天扩散运移至输水隧洞所在位置，三种模拟情景下污染物垂向扩散范围逐渐增大，但在平面上扩散范围存在较小差异；在此基础上，开展了断层带渗透性增强对地下水污染的模拟，结果表明在1号和3号污染源情景下F4断层渗透性增强对污染物运移存在较大环境风险；在2号污染源情景下F3断层渗透性增强对输水隧洞区域未产生更大的环境风险。本文的研究可为研究区地下水污染防治和风险评价提供科学支撑。
【目的】干湿循环作用下无机盐溶液渗透对黄土体的结构强度和安全稳定性有着重要影响。该文研究目的是揭示干湿循环作用下无机盐对黄土孔隙结构及渗透性的影响。【方法】该研究以陕西省泾阳县南源的黄土为研究对象，通过室内试验，对不同干湿循环条件和不同浓度NaCl溶液入渗下原状黄土渗透性和孔隙结构的变化规律及其水土作用机制进行了系统分析。【结果】干湿循环削弱了原状黄土的渗透性，且随着干湿循环次数的增加，原状黄土的饱和渗透系数越小。NaCl溶液增强了原状黄土的渗透性，且随着NaCl入渗液浓度的增大，对渗透性的促进作用越明显。【结论】干湿循环促进了原状黄土表面裂隙发育，增加了土体中微孔的数量和面积比，使土体有效孔隙度减小，土体结构变得更加紧密。NaCl溶液的入渗促进了石膏等矿物的溶解作用，导致土体孔隙更加发育，渗透性增强。本研究加深了对干湿循环和无机盐溶液渗透的共同作用下黄土结构及渗透性变化规律的认识，为黄土地区的水土保持及工程建设提供科学支撑。
受气候变化及人类活动的影响，衡水地区地下水资源常年处于超采状态，从而直接诱发了严重的地面沉降，这已成为该地区主要的地质灾害问题之一。本文以分层标监测获取的衡水市主城区2009年1月-2022年12月的累积沉降量作为基础，对三个压缩层位(从浅至深依次为F1、F2、F3层)的地面沉降机理进行分析和研究；首先用Gompertz模型分别拟合三个压缩层位的累积沉降量，对拟合结果进行一阶求导得到各层位的沉降速率，并以0.5mm做为阈值，得到各层位沉降生、沉降速率快速增长、沉降速率递减及沉降趋于稳定的时段；然后采用零生长(ZG)模型将各层位的沉降量区分为不可逆的沉降期(GRC)序列和可逆的回弹期(SWD)序列，分析沉降期和回弹期的波动特征；最后，采用线性混合模型(LMM)分析降水、蒸散发、浅层地下水位和深层地下水位等环境因子对各层位沉降期压实沉降 (GRC_rate)的贡献。结果表明：(1) 各层位的累积沉降量拟合曲线均呈“ S”形，沉降速率曲线呈单峰模式，并表现出“慢-快-慢”的趋势，各层位的主要沉降期开始时间、结束时间、累积沉降量和沉降速率均有所差异；(2)在累积沉降量和月沉降增量幅度上，整体呈现出F3层＞F2层＞F1层，在回弹幅度上，总体呈现F1层＞F2、F3层；(3) 蒸散发和浅层地下水位对F1、F2层的压实沉降贡献最大，浅层地下水位和深层地下水位对F3层的压实沉降贡献最大。
【目的】岩性识别是油气勘探和开发过程中的重要环节，对于油气勘探定位、储层评价以及建立储层模型具有重要的指导意义。但传统的人工岩性识别方法耗时耗力、经典的深度学习模型虽然识别精度高，但模型的参数量较大，为了提高模型识别精度，同时降低模型的参数量，使模型适用于岩性实时识别工作。【方法】本文首先收集了白云岩、砂岩等8种共3016张岩石图像构建岩性识别数据集，然后以轻量型卷积神经网络ShuffleNetV2模型为基础网络，提出了一种Rock-ShuffleNetV2岩性识别模型（下文简称为RSHFNet模型）。模型中将混合注意力模块（Convolutional Block Attention Module，CBAM）以及多尺度特征融合模块（Multi Scale Feature Fusion Module，MSF）融入基础网络中以加强模型的特征提取能力，提升模型识别性能，并优化模型中ShuffleNetv2单元的堆叠次数以减少模型参数量。【结果】实验结果表明：与基础模型相比，本文提出的RSHFNet模型的准确率达到了87.21%，提高了4.98%；同时，模型参数量与浮点运算量降低到了8.69×10^6与9.3×10^7，分别是基础模型的67 %与63 %，模型参数量明显降低；并且RSHFNet模型的综合性能明显优于现有的卷积神经网络。【结论】本文提出的RSHFNet岩性识别模型具有较高的识别精度和较好的泛化能力，同时更加的轻量化，为实现野外实时的岩性识别工作提供了新思路。
【目的】那能金矿床是滇东南地区一个重要的中型卡林型金矿，研究其矿床成因对在滇东南地区寻找此类金矿床具有重要意义。【方法】在详细的野外调研和室内观察中发现那能金矿发育两个世代黄铁矿（PyI和PyII），利用LA-ICP-MS技术对载金矿物黄铁矿和毒砂进行了原位微量元素和硫同位素分析，探讨了成矿物质来源和矿床成因。【结果】LA-ICP-MS分析结果显示PyI含有一定量的Au（均值6.37×10-6），主要富集Co、Ni、Se、W等元素；与PyI相比，PyII微量元素分布特征相似，但Au含量（均值68.02×10-6）偏高，相对富集Au、As、Sb、Cu等元素；毒砂中Au含量均值为36.02×10-6，主要富集As、Ni、Sb、Se、Au等元素，Zn、Ag、Hg、Tl元素含量较低。载金矿物δ34S值分布范围较为一致，主要集中在13.7‰～16.5‰，暗示载金矿物的S可能主要来自于围岩地层。【结论】初步认为在那能金矿形成过程中，富含Au、As、Sb等微量元素的中低温热液流体，在相对稳定的环境中形成PyI黄铁矿，少量Au以固溶体（Au+）形式与PyI同时沉淀，在PyII阶段，区内强烈的构造活动使得成矿流体上涌，与围岩地层发生硫化反应后，流体中H2S浓度降低，Au-HS络合物失稳，Au过饱和沉淀后以纳米级包裹体（Au0）形式在PyII黄铁矿中大量富集。
油气工程中常利用地球物理资料获取地层弹性模量并结合小样本的岩心实验数据进行校正，但这种方法在复杂地质条件下往往表现不佳。【目的】为提高岩石弹性模量的预测精度和泛化能力，提出了一种利用基本岩石物性参数的弹性模量智能预测模型。【方法】分别采用三种集成学习算法（RandomForest，XGBoost，LightGBM）构建了岩石弹性模量智能预测模型，并采用TPE方法对模型进行超参数优化，最后利用SHAP归因分析探讨了各输入变量对模型的贡献，【结果】结果表明：（1）提出的智能预测模型明显优于传统模型，能够实现弹性模量的精确预测并具有较强的泛化能力，其中XGBoost模型表现最佳（R2=0.87，RMSE=6.94，MAE=4.96）；（2）横波速度对模型贡献最大，纵波速度次之，密度最小，精确横波速度对弹性模量预测有重要意义。【结论】该方法无需对工区及地层进行预先识别即可实现弹性模量的精准预测，对油气工程设计及实施有重要参考意义。
【目的】含CO2的气体注入到深部含水层中会溶解形成碳酸，导致含水层的pH值下降，进而造成管道的金属腐蚀以及矿物的溶解或沉淀，影响CO2地质利用与封存的安全性和有效性。通过实验测量纯/非纯CO2饱和溶液体系的pH值，并结合模型预测可以评估CO2地质封存条件下的化学变化。【方法】本文在原位条件下通过电势法和光谱法测量了温度范围35~93℃，压力范围0.38~18MPa时，纯CO2-水体系和非纯CO2-水体系的pH值；并建立了基于溶解度校准的组分化学平衡模型，对纯/非纯CO2-水体系的pH值进行了计算和预测评价。【结果】结果表明：N2和CH4会对CO2饱和体系产生影响，使CO2在水中的溶解度降低，pH增大，且CH4的影响大于N2。模型能较好地进行纯CO2-水体系的pH值预测，最大偏差不超过0.05个pH；在非纯CO2-水体系中有一定的偏差，主要为50℃以及CO2和杂质气体比例为1：9的条件下，偏差在0.15个pH以内。【结论】本文的研究成果为非纯CO2注入地层产生的化学变化提供理论参考，对提高碳封存的安全性和有效性具有重要意义。
沉积构造类型的精细划分与定量表征是页岩油勘探开发中的一个关键问题。为此，以松辽盆地古龙凹陷青山口组一段（K2qn1）陆相页岩层系为例，基于岩心和薄片观察、全岩矿物X射线衍射和电成像测井资料，明确了岩性差异下的沉积构造特征，建立了适用于陆相页岩层系的沉积构造测井定量识别方法。结果表明，K2qn1页岩层系的不同岩性下沉积构造特征的差异主要体现在纹层的矿物组成和层理（纹理）的厚度变化上，沉积构造类型基于单层厚度的大小可分为纹层状（单层≤1cm）、层状（1cm＜单层＜10cm）和块状（单层≥10cm）；充分依托电成像测井切片图像的高分辨率优势，利用边缘检测和霍夫变换识别电成像切片中的层界面，基于层界面厚度的大小，实现沉积构造类型的定量划分；该方法不仅克服了传统动静态成像测井图像对毫米级纹层表征精度不足的难题，同时弥补了以往利用纹层密度不能对测井单位窗长内层状和纹层状沉积构造进行精细划分的弊端。总体上，本文提出的基于电成像切片的沉积构造测井识别方法，精度高、推广性好，可为后续陆相页岩储层有效性评价提供有力支撑。
【目的/意义】地球深部探测是一项多学科、复杂的工作，旨在了解大陆及其边缘的结构、动态和演变。研究地球内部并深入了解地球的运作方式，关乎全世界社会的共同利益。开展地球深部探测半个世纪以来，全球多个国家开展了一系列战略计划，在技术方法取得显著突破的同时积累了丰富的经验和成果，对于我国深地探测具有重要借鉴意义。【分析/评论/进展】本文通过整理21世纪以来美国、欧洲、澳大利亚等国家和地区代表性的地球深部探测相关计划最新进展，对其所采用的研究技术手段和取得成果进行分析，把握地球深部探测国际动态。【结论/展望】总结出地震层析成像与地球深部结构探测，大地电磁与矿产资源勘查，全球导航卫星系统监测地球运动和状态变化，地球表面和深部动力学过程耦合作用，先进数据处理、分析与建模能力，数据开放共享与交流等6个地球深部探测前沿及重点发展方向，以期为我国“SinoProbe-Ⅱ”深部探测计划、“Earth CT”国际合作研究计划以及地球深部探测和矿产资源勘查国家科技重大专项等相关研究提供信息支撑和参考。
【目的】水库滑坡是水电工程建设中的一种常见的地质灾害，当滑坡滑入库区中可能会引起涌浪、江河堵塞甚至溃坝，从而造成巨大的经济损失和人员伤亡，因此，研究水库滑坡形变特征对如何高效及时地开展对水库滑坡早期识别与监测具有重要意义。【方法】本文以白鹤滩库区为研究区域，基于哨兵一号（Sentinel-1）雷达影像，采用干涉堆叠法（Stacking interferometry synthetic aperture radar，Stacking-InSAR）、小基线集干涉测量（Small baseline subset interferometry synthetic aperture radar，SBAS-InSAR）方法开展了广域的活动滑坡灾害识别并获取白鹤滩库区滑坡蓄水前后的形变信息，结合哨兵二号（Sentinel-2）影像利用自动水体提取指数（Automated Water Extraction Index，AWEI）提取库区水位数据，选取了形变较大的上升型、下降型、蓄水前形变型滑坡各一个作为典型滑坡，探讨水库水位波动和降雨与滑坡变形的关系。【结果及结论】研究认为：结合Sentinel-2影像利用AWEI提取库区水位数据的方法在本研究区应用效果较好，提取水位与实测水位平均误差为0.89 m，该方法对无水位数据的区域具有研究价值。白鹤滩库区在观测期内升轨、降轨影像共探测出活动滑坡共103处，其中前缘涉水活动滑坡37处，由水位波动引起形变的滑坡有23处。库岸滑坡变形与水位波动有较强相关性，与降雨量相关性较弱，且水位下降对库岸滑坡形变的影响较大。
【目的】为了以地质力学方法确定太原盆地及邻区的控盆构造，认清太原盆地的构造属性，【方法】应用推测性构造线分析法，根据第四纪沉积条带展布、线性地貌、盆地边界地貌及已确定断层的体系化延长，组合成断层系统。【结果】认为研究区存在经向构造体系、纬向构造体系、华夏系、北西向构造体系。【方法】通过局部构造的分析，【结果】认为存在太岳山北段多字形构造体系、南北向帚状构造体系、北西向斜扭构造体系、南北向人字形扭动构造体系四个局部扭动构造体系和北西向直扭构造体系、东西向直扭构造体系两个全局性扭动构造体系。【方法】应用现代地貌阶区分析法，将研究区围区的地貌高程分为若干个区域，形成若干个地貌台阶，【结果】显示盆地形成和围区山地地貌区的形成具有联动性和机制统一性，【结论】山西地堑系的伸展是阶段性的含围区造山带的全面伸展垮塌。【结果】据此推断出6种成盆或者对成盆活动有贡献的区域活动模式。【结论】在伸展行为方面，太原盆地及围区存在系舟山、太岳山、云中山的NNW-SSE向新近纪伸展垮塌事件，太原盆地属于复杂断块控制的断陷盆地，各类局部或全局的运动模式共同影响了盆地形态及次级构造单元的分布，但不同子区域的成盆影响因素不同，是多构造体系和多成盆模式参与的复杂多变的多因成盆模式。
【目的】断裂充填物封堵性演化阶段划分的不合理，可能造成无法合理解释断层圈闭内不同部位油气分布的差异性。【方法】为了解决该问题，本文建立了对断裂充填物和其下伏储层岩石的紧闭指数和愈合指数的评价及其演化的研究方法。进而通过比较断裂填充物和下伏储层岩石的紧闭指数和愈合指数之间相对大小的转变，综合厘定断裂填充物封堵性演化阶段。【结果】利用其厘定海拉尔盆地贝尔凹陷呼和诺仁背斜构造大一段内F3断裂填充物封堵性演化阶段，结果表明：测点2、4、6、9-11处断裂填充物处于紧闭及愈合皆不封堵阶段，无油气获得；测点1、3、5处断裂填充物目前处于紧闭封堵阶段，但由于成藏关键时期处于紧闭及愈合皆不封堵演化阶段，也无油气获得；测点7、8、12-15处断裂填充物处于紧闭及愈合皆封堵阶段，有利于油气在南二段内聚集与保存，获得了工业油气流。【结论】因此，厘定断裂充填物封堵性演化阶段的方法是可行的，对于判断断层圈闭封堵性及其形成时间，提高油气勘探效率具有重要意义。
【意义】在近20年中，地质灾害物理仿真实验呈现出学科交叉、应用广泛、更新迅速的发展现状。开展地质灾害物理仿真实验发展现状及趋势分析，有助于让相关研究人员掌握行业现状并根据发展趋势设计实验、研发设备、更新技术，促进地质灾害关键理论的创新发展。【分析】本论文调研大量的国内外地质灾害物理仿真实验相关文献，总结了开展地质灾害物理仿真实验的5个意义，并对6个物理仿真关键技术逐一进行现状分析。其中模型箱和水槽是应用最广泛的仿真技术。底摩擦仿真技术在二维场景中实现了模型与重力场的耦合；振动台和离心机技术可为仿真实验提供振动与重力环境，在物理仿真实验中发挥着不可替代的作用。原位仿真技术在避免缩尺效应、边界效应、重力失真等方面具有显著优势。【展望】地质灾害物理仿真实验正朝着场景构建复杂化、实验规模大型化、材料选择科学化和数据采集智能化的方向发展，这对实验技术与经济成本提出了更高的要求，亟需营造良性发展环境，让物理仿真技术在地质灾害研究中的发挥出更大作用。
【目的】针对目前泥石流灾害易发性相关研究中尚未考虑泥石流灾害的地理位置关系以及空间依赖性的局限性。【方法】本文构建包含10198个样本点的甘肃省泥石流数据集，提出一种基于LA-GraphCAN的泥石流易发性评价方法，首先，以样本点的经纬度投影坐标为基础，利用KNN构建最近邻图；其次，使用GCN高效聚合局部邻域信息，提取关键地理和环境特征，同时，引入GAT添加动态注意力机制，细化特征表示；再次，验证所提方法的有效性，并从不同角度对比分析，最后，对甘肃省泥石流易发性进行评价。【结果】结果表明，LA-GraphCAN准确率、精确率、召回率以及F1分数分别为0.9441、0.9287、0.9375以及0.9331，与主流机器学习模型随机森林、CNN等相比最优。基于LA-GraphCAN评价的甘肃省泥石流高易发区中历史泥石流灾害点数量为4055个，占甘肃省历史泥石流总数的95%，与历史灾害分布基本一致。【结论】性能评估和甘肃省泥石流易发性评价结果均表明考虑泥石流灾害空间依赖关系的LA-GraphCAN方法的评价结果更优，在泥石流易发性评价研究中有较好的适用性。
【意义】断溶体在国内多数盆地普遍发育，其资源量巨大，已经成为地学界研究的热点课题。但由于其埋藏深、勘探难度大，学者们对断溶体的圈闭划分、形成机制、发育控制因素观点不一，亟需形成一致的认识。【进展与结果】在文献调研的基础上，文章深入探讨了断溶体的形成机制。断溶体是一类在多期构造活动影响下，通过岩溶作用在碳酸盐岩地层中形成的缝洞型储集体。文章首先回顾了断溶体的基本概念，指出其具有埋藏深、非均质性强、流体性质差异大等特点，并强调了走滑断层在油气储集和运移中的重要作用。通过对塔里木盆地顺北地区及其他地区的地质数据进行分析，文章揭示了断溶体的圈闭类型、形成机制及其控藏因素。研究认为，走滑断层的分段性、溶蚀流体的活动以及烃类的及时侵位对断溶体油气藏的发育至关重要。文章还讨论了大气淡水、热液流体和烃类流体在储层改造中的作用，以及它们如何共同影响断溶体油气藏的形成和分布。最后，文章总结了断溶体油气藏的成藏模式。【展望】断溶体油气藏的发现和认识开拓了新的油气勘探领域和方向。
【目的】坎儿井是吐鲁番盆地重要的水利设施。为了缓解坎儿井日趋减少的现状，查明近30年的坎儿井年径流量的变化特征，对于农业灌溉、文化遗产保护和旅游发展等具有重要的意义。【方法】依托1990年至2022年间，研究区域内坎儿井13年不连续的年径流量数据，同时考虑逐年机井开采量和地表水源供水量，运用SPSS 20软件进行深入的统计分析，对缺失的数据进行了科学插补，并通过趋势分析法和突变分析法确定了三者的变化曲线和突变年份。【结果】结果表明：1949年至2023年吐鲁番盆地坎儿井数量由1084条减少至169条（减少速率为16条/年），同时流量由16.11m3/s下降至3.6m3/s；坎儿井年径流量与机井开采量、地表水源供水量、灌溉面积和降水量之间的相关性系数依次为-0.890、-0.149、-0.660、0.764；通过构建坎儿井年径流量与机井开采量、地表水源供水量间的关系模型，实测值与预测值的平均相对误差仅为1.8%，有效解决了数据缺失的问题；此外，机井开采量、地表水源供水量整体呈现波动上升态势，坎儿井年径流量发生上升突变时间为2006年，且突变原因可能与政府实施坎儿井的保护条例有关。【结论】鉴于坎儿井所具有的重要文化价值和工程价值，未来需加大力度保护坎儿井，以促进吐鲁番盆地水资源的可持续利用和高质量发展。
【目的】鄂尔多斯盆地西南缘侏罗系延安组发育多套与煤伴生和非伴生的油页岩，但是长期以来对本区油页岩的特征及其沉积环境研究相对缺乏。【方法】本文通过对研究区钻井岩心进行取样，开展低温干馏、岩石热解、主微量元素测定和气相色谱等实验，对油页岩的工业指标、地球化学特征和沉积古环境进行分析。【结果】研究区油页岩含油率为3.8%~6.7%，灰分质量分数为49.46%~75.58%，全硫为0.31%~2.29%，发热量为11.95 kJ/g（平均值）；测井曲线呈现高伽马、高电阻率和低自然电位特征，明显区别于煤层和泥岩；有机质类型主要以Ⅱ2型为主，有机质丰度较高，整体处于未熟-低成熟阶段；总体属于中品质、硅质灰分、特低硫的油页岩。主量元素以SiO2和Al2O3为主，分别为48.26%（平均值）和17.57%（平均值），微量元素Sr、Th和U富集，Ni、V和Ba亏损，元素分析表明研究区有较多含钾矿物和镁铁成分，且稳定组分较高。【结论】通过古环境元素标志和饱和烃色谱分析认为有机质主要来源于混合有机质，古生产力中等，且沉积环境具有独特性，属于温暖湿润的贫氧陆相淡水洼地环境。分析各环境因素显示，氧化还原条件为有机质富集主要影响因素，建立了不同沉积时期的延安组油页岩演化沉积模式。研究成果为鄂尔多斯盆地西南缘侏罗系延安组油页岩勘探开发提供了重要理论指导和技术支撑。
鄂尔多斯盆地北部新召地区上古生界砂岩储层富含天然气且普遍发育异常低压，针对古压力演化以及现今异常低压形成机理认识尚不够深入，制约了致密砂岩气成藏规律的认识和增储上产。本文运用流体包裹体岩相学观察、显微测温和激光拉曼分析技术，综合分析了山西组二段储层中油气充注历史，获取了成藏关键时期的古压力；利用盆地模拟法恢复了古压力演化史，建立了古流体压力演化与油气充注的耦合关系，并进一步探讨了异常低压成因与致密气成藏的成因联系。研究表明：（1）研究区山二段CO2包裹体捕获于距今170~180Ma，此时烃源岩处于中—低成熟阶段，甲烷包裹体捕获于距今138~121Ma的生烃高峰期；（2）山二段储层在早侏罗世开始发育超压，并在早白垩世末规模达到最大，古压力及古压力系数约为50MPa和1.31；（3）由于温度降低、孔隙反弹和气体扩散等因素造成山二段地层压力降低分别约占总地层压力下降幅度的49%，14.5%和36.5%。山二段储层经历了常压—中等超压—常压—低压的演变过程，生烃增压与压力传导是古超压形成的主要原因，温度降低和天然气扩散是山二段异常低压形成的主控因素。 关键词:致密砂岩气；古压力演化；低压成因；山二段；鄂尔多斯盆地
（目的或意义）研究地下水化学特性对于高放废物处置库选址和长期性能安全评价是十分必要的。（方法）本文采用水文地球化学综合分析和模拟方法，主要探讨了我国高放废物处置库预选区甘肃北山地区基岩裂隙水的基本化学特征、水平分带性以及不同水文地质区水化学形成机制。（结果）结果表明：区内地下化学类型主要为Cl·SO4-Na型和SO4·Cl-Na型，pH值多在7.5~8.3之间。基岩裂隙水对岩盐、石膏、萤石、绿泥石以及长石类等矿物多处于未饱和状态，而对粘土类矿物则多处于过饱和状态。从补给区到排泄区，基岩裂隙水化学表现出较为明显的水平分带性。马鬃山一带是区域地下水主要补给区，地下水矿化度低，水化学组分形成主要受溶滤作用控制；沉积盆地是地下水主要排泄区，地下水矿化度高，水化学组分形成主要受蒸发作用的控制；在径流区，地下水化学形成主要受岩盐、石膏等矿物的溶解控制，而碳酸盐类和硅酸盐类矿物的溶解或沉淀作用微弱。（结论）该区基岩裂隙水化学形成主要受蒸发浓缩作用及水-岩相互作用的影响和控制，该结果为高放废物处置库选址提供了地下水化学基础信息和数据。
随着我国交通运输业的快速发展，我国山区修建了大量支线机场。由于特殊的工程地质环境条件，产生了大量的高填方边坡工程，其面临的最大问题为运营阶段高填方边坡变形控制与长期稳定。以攀枝花机场为例，在系统回顾了其建设期及运营期地质灾害史的基础上，详述了运营期3处典型高填方滑坡发育特征，并分析了高填方滑坡成因及演化机理，最后提出了控滑关键技术。结果表明：①有利于地表水汇集的地形地貌和有利于降雨入渗特殊的上软下硬单向顺坡缓倾坡体结构是其产生的内因。降雨集中且短时暴雨多发，地下水丰富且容易富集于相对隔水层是其产生的诱发因素；②攀枝花机场高填方边坡失稳演化机制可以概括为：强降雨长期入渗—地下水升高—基覆截面软弱面土体软化且抗剪强度衰减—推移式蠕滑－支挡结构失效－累进性滑移剪断－整体滑动；③此类高填方滑坡再整治应采取抗滑强支挡结合疏排地下水并重的治理理念。研究结果可为其他高填方工程变形机理及变形控制技术的研究提供借鉴。
【目的】地球物理方法可以有效监测四维水文地质过程中水流的动态和物质的传输，其成像精度往往与监测布置方案密切相关。以常用的高密度电阻率法ERT为例，为了获得良好的成像精度往往需要大量的电极排列，导致监测时间较长，因而不能实时响应四维水文地质动态过程。已有ERT监测方案优化研究多侧重地表ERT，很少针对跨孔ERT。【方法】由于跨孔ERT在研究区域高精度刻画方面更具优势，本研究提出采用贝叶斯实验设计优化跨孔ERT监测方案。通过室内静态/动态试验以及野外场地，对比优化电极排列与传统电极排列的测量用时与测量精度，验证贝叶斯实验设计优化方案的有效性。【结果】室内试验结果表明：优化后监测方案能减少约75%的测量用时，而且优化方案反演结果能更精准地动态刻画电阻异常区域，显著改善传统方案监测四维水文地质过程的滞后性误差。野外场地试验验证表明：在保证监测精度的前提下优化方案可减少约95%的监测时间。【结论】基于贝叶斯实验设计优化跨孔ERT电极排列监测方案为四维水文地质过程的高效监测提供了技术支撑。
【目的】为加深对珠江口盆地内不同构造单元之间裂陷形成和演化的时空差异性的认识。【方法】本文基于二维地震剖面资料，通过构造解析、平衡剖面恢复和断裂活动速率计算等方法，分析了珠江口盆地先存构造、基底岩性、断裂体系及构造演化的时空差异性，并结合岩浆活动和动力学背景，探究了珠江口盆地内坳陷构造差异的成因。【结论】取得如下认识：珠江口盆地基底先存构造主要发育了一系列NE向逆冲断裂和与之共轭的NW向先存逆冲断裂体系；盆内断裂发育自西向东以NE、NEE、近EW和NWW走向为主，控制着盆地裂陷期的构造格局；裂陷期部分断裂沿基底先存断裂长期继承发育，部分断裂由于基底先存构造及岩性的差异具有不同的抗张和抗剪强度，同时受控于周缘板块运动、岩浆作用和区域应力场变化等，发生由NE-NEE向伸展性质顺时针转变为近EW-NW向伸展-走滑主导的变化过程；在裂后期间断裂活动减弱，但在盆地中部近EW向和NW向断裂较为活动，盆地裂陷结构由北向南发生“下厚上薄”狭长型窄地堑、半地堑向“上厚下薄”宽缓型地堑、半地堑转变，盆地沉积中心展布呈现沿NE向迁移的规律。
（目的）经历多年勘探，顺北地区走滑断裂带陆续取得油气突破，形成北部油藏、南部凝析气藏、东部过渡到干气藏的油气类型和相态分布格局。因此，从整体油气分布讨论其天然气成因机制、来源和热成熟对下一步超深层油气勘探持续推进具有重要参考意义。（方法）本文通过系统采集不同断裂带天然气样品、对顺北地区天然气地球化学特征进行详细剖析。研究结果表明：除断裂带局部存在较强的热化学硫酸盐还原作用（TSR）改造外，顺北地区天然气总体受TSR改造较小。顺北1号和5号带北段和中段天然气主要为来自干酪根初次裂解的原油伴生气，而5号带南段和4号带天然气主要为早期干酪根裂解气（油伴生气）与晚期原油裂解气的混合。顺北12号带天然气则为深部高温原油裂解气成因，原油裂解级别达到湿气裂解。（讨论）研究区天然气主要来自下寒武统玉尔吐斯组烃源岩，生气母质具有底栖藻类或者底栖藻类和浮游藻类混源特征。最终，本文建立了针对玉尔吐斯组烃源岩生烃过程甲烷碳同位素热成熟度回归方程。研究结果可为下一步超深层天然气成因、来源和热成熟度分析提供重要参考。
【目的】三峡库区秭归盆地广泛分布以软硬相间地层为主的易滑地层，在长期的库水浸泡冲刷、降雨等作用下，地层岩土体发生劣化损伤，成为降低滑坡稳定和影响工程安全的重要内因。【方法】以软硬相间地层岩土体为研究对象，采用有限-离散元法(FDEM)对不同干湿循环作用下软硬相间地层中硬岩和软岩的力学参数进行标定，然后通过改进的泰森多边形程序进行网格重划分，实现零厚度黏聚力单元的嵌入功能，提出并建立软硬相间地层滑坡-抗滑桩体系FDEM数值计算模型，最后对不同干湿循环作用下滑坡裂纹的形成过程和抗滑桩的嵌固机理进行研究。【结果】研究结果表明：①滑坡模拟裂纹数量随着干湿循环次数的增加而增多，裂纹宽度也逐渐增大，并与马家沟滑坡现场裂缝进行对比，模拟结果与现场基本一致；②滑坡-抗滑桩体系的模拟裂纹呈现两种演化模式，一是裂纹从桩顶侧岩土体沿着桩身向下扩展，二是裂纹从抗滑桩周围逐渐向滑体内部延伸，与横向裂纹和竖向裂纹连通，最终形成大型的贯通裂纹；③当干湿循环次数增加时，抗滑桩桩身水平位移、弯矩和剪力也随之增加；④抗滑桩嵌固段的软硬相间地层基岩内的裂纹具有局部化发育特征，而且随干湿循环次数的增加，区域内的应力逐渐减小，位移和应变则逐渐增大，相应的裂纹也愈发密集。【结论】本研究成果可为不同干湿循环作用下软硬相间地层滑坡防治提供支撑。
西藏地区地貌单元复杂、地质构造活跃，为该地区泥石流提供了良好的孕育环境，也对人类生命财产构成了极大威胁，开展泥石流易发性评价可为地区防灾减灾明确重点区域。以西藏自治区波密县-墨脱县为研究区域，利用Pearson卡方检验算法优选出高程、坡度、地层岩性、降雨量等12个对泥石流影响较高的因素作为评价指标，以研究区282个泥石流点和非泥石流点为样本数据库，基于ArcGIS平台利用信息量法和机器学习方法建立了4种易发性评价模型，并引入ROC曲线和AUC指标对泥石流易发性精度进行评估。研究表明：（1）考虑不同维度泥石流类型和主控因素不同，采用纬度和气温相融合的归一化系数作泥石流易发性评价指标，在一定程度上消除了低海拔地区泥石流对温度的过度响应。（2）气温、距水系距离、距道路距离、地层岩性、高程是研究区泥石流发生的主控因素；植被覆盖率、地形湿度、坡度等因素也发挥着重要作用。（3）考虑泥石流灾害点和影响因子分级属性关系，对影响因子各分级属性赋分，作为输入特征进行训练，机器学习模型预测效果较好，平均AUC为0.980，整体优于传统的信息量模型。（4）SVM模型的AUC高达0.987，高易发区FR值为41.13且预测面积占比最小，具有在大尺度区域内进行高精度预测的能力。
为研究冻融循环对砂岩微观结构特征和动态力学性能的影响，对冻融0、30、60、90、120次的砂岩进行了核磁共振检测、电镜扫描以及冲击速度分别为3、6、9 m/s的动态冲击压缩试验。结果表明，在相同冲击速度下，随着冻融循环次数的增加，砂岩的动态力学性能不断劣化；各动态力学性能指标均具有率相关效应。此外，建立了冻融砂岩的动态峰值应力指数衰减模型，证明了冲击速度可以在一定程度上补偿冻融循环的损伤劣化作用，使冻融砂岩衰减常数减小，半衰期延后。冻融砂岩的动态冲击破坏模式整体上为粉碎破坏，随着冻融循环次数和冲击速度的增加，砂岩的破碎程度加大，碎块尺度减小，碎块数量和粉末占比增多，分形维数增大。基于上述试验，探究了冻融循环作用下砂岩的损伤破坏机制，发现冻胀破坏是造成砂岩冻融损伤的主要原因；随着冻融循环次数的增加，砂岩内部损伤程度加剧，矿物晶体和胶结物质之间的粘结作用减弱，孔隙尺寸扩大且数量增多，甚至出现沿晶裂纹和穿晶裂纹。该研究可为寒冷地区岩石工程提供相关参考。
在海域天然气水合物的勘探过程中，针对含水合物气层电性响应特征异常复杂，导致针对含水合物气层的定性识别与定量评价存在较大的困难。为此，基于南海深水超浅层疏松砂岩含水合物气层测井响应特征，结合孔隙度差值法、中子-密度曲线重叠法、剪切模量法等定性识别方法，识别含水合物气层并利用循环迭代法同时反演纵波速度与电阻率寻找最小联合误差的方法求解含水合物气层的饱和度。计算结果表明，声波和电阻率测井联合反演计算含水合物气层饱和度的方法是可行而可靠的，可同时计算得到水合物饱和度和浅层气饱和度，L区块Z井联合反演计算结果与岩心饱和度吻合度为81.25%,L区块Y井联合反演结果与单独使用水合物或浅层气计算模型计算结果吻合度接近85%，可为现场含水合物气层的识别与饱和度的计算提供借鉴依据。
【目的】有效事件自动拾取是微地震监测的重要环节，拾取的准确性直接影响后续震源定位和震源机制反演的精度与可靠性。【方法】本文构建了10层U-Net神经网络模型框架，将三维有限差分模拟的原始微地震数据与实测储气库微地震原始数据制作为标签图像，将其切割为128*128大小切片并输入U-Net神经网络学习，输出预测后的切片并将其合并，在对预测后的图像进行二值化，最后提取微地震有效事件的P波初至。使得背景噪声与有效信号图像的边缘分割更加精细，提高了微地震有效事件的自动拾取效率与准确性。【结果】定量分析与对比了U-Net方法与STA/LTA法的拾取率、错拾率和拾取误差，测试结果表明，U-Net的拾取效果优于STA/LTA法，而且U-Net也具有较强的抗干扰能力与泛化能力；评价不同标签宽度对初至拾取结果的影响，结果表明依据事件的主周期制作的标签拾取效果最佳。【结论】本文建立的U-Net神经网络初至自动拾取算法是高效、高精度储气库完整性微地震智能监测系统的重要组成部分，对提高我国微地震监测技术水平具有重要意义。
目前，普遍采用二维剖面进行边坡稳定性分析，该方法能高效且较为准确地评估边坡的稳定性。然而，二维剖面不能描述边坡最危险滑面的三维空间形态和三维滑体。为解决此问题，在二维剖面边坡稳定性分析的基础上，通过将多个剖面与三维边坡模型进行关联，使用样条函数拟合出边坡三维最危险滑面。首先，通过对剖面线和二维剖面图中图元的剖面名称、水平坐标定位及高程定位等的设置，建立二维剖面图与三维边坡空间的关联；其次，分别自动生成各剖面的最危险滑面线，使用坐标转换公式将每个二维剖面的最危险滑面线转换到三维边坡空间；最后，利用样条函数插值对三维空间中的各最危险滑面线进行拟合，构建三维最危险滑移面。以内蒙古锡林浩特某露天矿西南帮边坡为例，建立边坡三维工程地质模型，生成5个边坡稳定性分析二维剖面，通过该方法，成功生成了该边坡的三维最危险滑面及三维滑体。
[目的]利用三维建模技术模拟地质体的三维形态，能够有效揭示地质体的空间分布特征。与隐式建模方法相比较，显式建模方法在小尺度的地质结构特征上刻画更加精准，然而对于形态复杂脉状矿体等地质体的大比例尺精细化三维建模，还存在建模速度慢、难度大、精度偏低等问题亟待解决。[方法]本文针对部分复杂脉状矿体，综合运用加密约束点、构建矿体劈分线、分段式建模、矿体缝合等技术，系统开展了分枝分岔复合矿体、存在无矿天窗矿体、含夹石矿体、断层切割矿体等四种复杂脉状矿体的显式三维建模方法研究。[结果与结论]实现了复杂脉状矿体的高精度快速三维建模，该建模方法对稀有、贵金属等复杂脉状矿体的精细化三维建模、矿产资源量估算、矿产资源开发利用方案制定等具有重要意义。
滨海地下水中溶解性有机质（DOM）长期受到陆源、海洋源等多种有机质混合，定量评估其来源对认识滨海地区碳迁移转化具有重要意义。本研究选取江苏连云港市为研究区，利用同位素示踪和光谱指数识别了地下水DOM来源，并通过光谱指数与端元混合模型（EMMA）定量评估了不同端元对滨海地下水DOM的贡献占比。结果表明，滨海地下水DOM受河水DOM、海水DOM和沉积物可溶性有机质混合影响，三个端元贡献占比分别为44%±22%、33%±10%和22%±13%。研究区北侧地下水受到海水混入和淡水补给共同影响，地下水DOM具有较高海水DOM贡献占比和自生源特征；而研究区南侧地下水咸化严重，高盐度地下水在径流过程中促进了沉积物可溶性有机质释放，地下水DOM具有较高的沉积物可溶性有机质贡献占比和腐殖化特征。本研究为滨海地下水DOM来源的计算提供了评估方法。
【目的】为了确定胶东大柳行地区中生代花岗岩岩石类型、成岩时代及其形成构造背景，探讨其与金矿成矿的关系，【方法】本文选取位于胶东栖霞-蓬莱金成矿带北部的中生代燕山期玲珑型花岗岩（齐家沟二长花岗岩）和郭家岭型花岗岩（崮寺店二长花岗岩），开展了地球化学、锆石U-Pb定年及Lu-Hf同位素研究。【结果】结果表明，齐家沟二长花岗岩锆石U-Pb年龄为172.8±1.5 Ma，锆石的εHf(t)值为-27.7 ~ -20.3。崮寺店二长花岗岩锆石U-Pb年龄为127.3±0.8 Ma，锆石的εHf(t)值为-15.7 ~ -13.4，其花岗岩的87Sr/86Sr比值为0.710937 ~ 0.712735，εNd (t)变化范围为-16.8 ~ -11.3。【结论】齐家沟二长花岗岩源区为古老下地壳，主要为华北克拉通下地壳，岩浆源区可能混入了扬子克拉通地壳的成分。崮寺店二长花岗岩是由下地壳镁铁质岩石部分熔融作用形成的，在形成过程中有幔源成分的加入，成岩构造背景为伸展状态，这可能是由于太平洋板块的俯冲后撤导致的。崮寺店二长花岗岩的上述特征与胶东早白垩世金矿成矿特征具有较高的协调性，暗示崮寺店二长花岗岩可能与该区金矿成矿有关。
【目的】黔西南下石炭统打屋坝组发育了一套极具勘探潜力的页岩地层，然而，对该套地层层序划分方案不统一，层序发育机制认识不清，一定程度制约了非常规油气勘探的发展。因此，本文针对该套页岩地层开展旋回地层学与层序地层学研究，旨在从天文旋回的角度，实现对页岩“定量”层序地层的划分。【方法】选取黔水地1井（1457-2466 m）为研究对象，以自然伽马测井曲线为替代指标，采用时间序列分析、INPEFA分析和小波分析等方法，开展旋回地层学分析与层序地层学研究。【结果】黔西南下石炭统打屋坝组页岩地层有明显的天文周期信号，经COCO估算出该套地层的最优沉积速率为16.4 cm/ka，匹配的66.42 m沉积厚度代表405 ka长偏心率周期。对黔水地1井GR分段（1457-1932 m和1932-2466 m），再次进行频谱分析和天文检验，估算出上段最优沉积速率为16.5 cm/ka，下段为11.2 cm/ka。分段滤波结果显示，打屋坝组一共记录了19个长偏心率周期；以此建立了打屋坝组的“浮动”天文年代标尺，估算出打屋坝组持续时限约7.86 Ma。通过建立研究层段的沉积噪音模型（DYNOT和ρ1），恢复打屋坝组相对海平面变化曲线。在旋回地层学研究建立时间框架的基础上，根据相对海平面变化曲线的极值，并结合INPEFA分析和小波分析的结果，对黔水地1井进行三级层序界面和最大海泛面的识别。黔水地1井打屋坝组共识别了6个三级层序界面，划分出5个三级层序，并认为三级层序的发育受控于稳定的约1.2 Ma斜率振幅调制周期。【结论】将旋回地层学的研究方法应用于黔西南地区下石炭统打屋坝组页岩地层的层序划分中，探讨不同时间尺度下天文轨道参数与相对海平面变化的关系，实现三级及四级层序地层的划分。旋回地层学为海相页岩万年时间尺度的等时对比提供了可能，为页岩油气勘探中优质烃源岩发育层段预测提供精细的年代框架，为页岩地层的油气勘探提供理论指导。
摘要：【目的】我国山区存在大量的高陡边坡，因其具有隐蔽性及危险性等特点，目前人工调查和单一非接触式测量都难以准确获取高陡边坡上岩体分布位置及特征信息。【方法】本文将机载激光雷达、地面激光雷达及无人机倾斜摄影测量获取的点云数据进行多源数据融合，将每种数据的优势进行互补；随后运用融合后的点云对高陡边坡危岩的规模边界、后缘特征、产状信息及结构面特征参数进行信息提取。【结果】结果表明：本文使用的多源数据融合方法有效互补了多种数据优势，运用融合后点云对高陡边坡危岩进行规模边界、后缘信息及结构面特征参数信息提取，其提取精度满足相关规范要求。【结论】该论文为山区高陡边坡岩体几何参数信息精细化提取提供了一种技术方法。
近年来，鄂尔多斯盆地陇东地区太原组铝土岩气勘探取得重大突破，吸引了国内外的广泛关注。同期，临兴地区本溪组铝土岩气也取得一定进展，但对于该区铝土岩储层特征及其发育控制因素认识不清，制约了勘探进程。【目的】为了明确临兴地区本溪组铝土岩的储层特征与控制因素，【方法】本文通过开展全岩XRD衍射、铸体薄片、扫描电镜、高压压汞、氮气吸附、二氧化碳吸附、常规孔渗检测等分析手段，对铝土岩储层的矿物组成、孔隙结构、储层物性等进行精细表征，并结合地震测井等资料对铝土岩储层发育的控制因素进行探讨。【结论】研究表明：临兴地区本溪组铝土岩中含铝矿物主要为硬水铝石，孔隙类型主要为粒内溶孔、粒间溶孔、基质溶孔、晶间孔隙以及微裂隙，偶见有机质孔隙。此外，铝土岩孔隙体积主要由介孔和宏孔提供，孔峰分布范围主要为30-70 nm、80-130 nm以及4-13 μm。再次，铝土岩储层物性条件一般，孔隙度平均为3.28%，渗透率平均为1.398×10-3 μm2，但底部硬水铝石含量较高层段仍具有较好的物性条件。最后，临兴地区铝土岩储层发育受控于古地貌形态、古沉积环境和成岩作用，其中，洼地和沟槽的古地貌形态和封闭—半封闭的间歇沼泽和泻湖沉积环境控制了铝土岩的富集和分布，成岩作用则是在沉积环境基础上控制了铝土岩储层储集空间类型和物性条件。
