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深部隐伏锰矿三维地质建模普遍存在多源勘查数据融合程度低、多类信息协同约束机制缺失、超薄层状矿体精细刻画难度大等问题。贵州道坨为超大型全隐伏喷溢沉积型锰矿床，矿体埋深大、厚度薄、成矿地质结构复杂，传统二维图件难以反映矿体真实三维赋存状态。以该矿床为研究对象，融合数字高程模型（DEM）、地质填图、钻探编录、勘查线剖面、遥感影像、音频大地电磁测深（AMT）多源异构勘查数据，构建地表−地层−构造−矿体一体化三维地质模型，为深部隐伏锰矿数字化勘查与资源定量评价提供技术支撑。
建立多源异构数据标准化处理、三重一致性校验、多源信息协同约束、超薄矿体增量模拟的完整技术流程；划分 18 个地质建模单元，采用曲面拟合、拓扑推理、克里金插值完成地质体实体构建；结合 67 个钻孔、722 件有效品位样品开展品位归一化预处理，实施模型剖面解析、虚拟钻孔分析、模型拆解，基于地质统计学块体克里金法开展资源−储量估算。
该模型完整复现研究区−
多源异构数据协同约束建模技术能够有效解决超薄隐伏矿体建模失真难题，显著提高深部找矿工程部署与矿产资源评价精度；形成的成套技术范式，可为黔东乃至扬子地区大塘坡式隐伏锰矿深部找矿突破与矿山数字化建设提供参考。
【目的】本研究旨在提高油气勘探开发过程中测井岩性识别的准确率和效率，解决传统方法依赖专家经验、耗时耗力以及难以揭示测井参数间复杂关系的问题，为油气储层评价和建模提供更加科学可靠的依据。【方法】针对测井数据存在的不完整性问题，本文首先采用基于粒子群优化算法的多层感知机神经网络对缺失曲线进行补全；随后利用生成对抗网络（GAN）根据岩性类别数量生成符合真实分布的测井数据；在此基础上，构建了结合卷积神经网络（CNN）与Transformer架构的混合模型，并采用Optuna超参数优化框架快速确定模型最佳参数组合。整个模型旨在实现局部与全局特征的有效融合，以应对复杂的碳酸盐岩岩性识别问题。【结果】在对某油气田的盲井测井数据进行实验验证中，混合模型的岩性识别准确率达到约93%，同时在碳酸盐岩岩性判别上表现出更强的鲁棒性和泛化能力。此外，通过对比实验进一步证明，模型在不同深度段和复杂地质背景下均能稳定捕捉关键特征，展示出良好的适用性和可扩展性。【结论】本文提出的GAN-Optuna-CNN-Transformer混合模型能够有效弥补传统方法在数据依赖性和特征提取上的不足，实现对测井岩性特别是碳酸盐岩岩性的高效识别。
鄂尔多斯盆地东缘大吉区块本溪组8号煤埋深差异显著，不同埋藏区现今含气性分异明显。查明不同埋藏−保存背景下煤层气生气与保存过程的差异，分析历史生气和晚期保存调整对现今含气性分异的影响。
综合工业分析、显微组分、有机地球化学、储层物性、等温吸附及现场含气性资料，在34口井一维盆地模拟的基础上，分别选取深埋深藏、深埋浅藏和浅埋浅藏3类区的典型井，结合二维剖面模拟，对比恢复8号煤埋藏、热演化、生气和压力演化过程。
3类区煤岩显微组分均以镜质组为主，平均孔隙度由深埋深藏区的3.26%增至浅埋浅藏区的4.06%，而平均含气量由25.31 m3/t降至9.42 m3/t，孔隙度与含气性呈相反变化趋势。8号煤成藏演化经历初始埋藏、持续沉降与第一次生气、沉降减缓与阶段性抬升、再次深埋与主要生气、抬升泄压与保存调整5个阶段。3类区的生气积累差异在前期埋藏过程中已开始形成；早白垩世二次深埋为主要生气阶段，代表井历史最大埋深分别约
3类区现今含气性是历史生气积累与晚期保存调整共同作用的结果。深层煤层气有利区评价除考虑现今埋深外，还应重视历史最大埋深、热演化程度以及晚期构造改造和压力保存条件。
四川盆地东部侏罗系凉高山组二段下亚段（凉二下亚段）陆相页岩油资源丰富，但砂泥频繁互层，源储配置纵向多变，四性（含油性、储集性、可动性、可压性）差异及其成因不清，制约甜点段优选。
基于2口取心井岩心与测井资料，按三级耦合方案划分岩相，并依据夹层岩性、规模及其与页岩的接触关系归并源储组合；以游离烃
识别出8种岩相，归并为连续页岩型、砂岩夹层型、介壳夹层型与砂泥互层型4类源储组合；四性随源储配置此消彼长：连续页岩型
四性受源储配置一级控制，连续页岩型一类样点占比77%，远高于其余3类组合（33%～40%），甜点边界应依源储配置而非地层界面厘定；甜点纵向归纳为⑥至⑧与②至④两套层系（跨度均33～36 m），其间⑤小层可作天然隔层，宜部署纵向交错井网并分层体积压裂。所建评价流程可为源储配置多变的陆相页岩油甜点评价与立体开发提供借鉴。
【研究目的】针对库岸滑坡位移序列多尺度特征耦合、VMD惩罚因子依赖经验选取以及常用时序模型对周期性变形特征提取不足等问题，提出一种基于麻雀搜索算法优化变分模态分解（SSA-VMD）与时间卷积网络（TCN）的滑坡位移预测方法。【研究方法】以三峡库区黄土坡临江Ⅰ号滑坡为研究对象，采用SSA优化VMD惩罚因子，并将模态数固定为3，依据中心频率由低到高将累积位移分解为趋势项、周期项和随机项；结合灰色关联分析与方差膨胀因子筛选库水位、降雨及其派生因子；采用直接多步预测策略，对比CNN、LSTM、Transformer和TCN的周期项预测性能，并利用滚动多项式模型预测趋势项，进而重构滑坡总位移。【研究结果】预测步长敏感性分析表明，7 d预测能够兼顾预测精度与预警时效。TCN周期项预测的平均决定系数（R²）为0.9563，平均均方根误差（RMSE）为0.6431 mm，整体优于其他3种模型；趋势项预测的R²为0.9968～0.9996；总位移预测的R²为0.9513～0.9940，RMSE为0.6749～1.0076 mm。【结论】SSA-VMD能够有效分离滑坡位移序列中的不同尺度信息，TCN对周期项的非线性时序特征具有较好的表征能力，所构建方法可为库岸滑坡短期位移预测与监测预警提供参考。
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，现有深度学习检测模型对细微节理的全局定位与特征捕捉能力不足。本研究提出一种地质注意力 YOLO 目标检测算法 GeoLA-YOLO：在 YOLOv8n 骨干网络嵌入 CBAM 注意力机制构建 C2f_CBAM 增强模块，提升模型对细微特征的提取能力；对检测头采用分类−回归解耦，搭配 Dropout、组归一化等轻量化正则化策略，增强对细微节理的精准定位与判别能力。在自建数据集中的实验结果表明，改进后的算法在参数量方面与基线 YOLOv8n 算法保持相近的同时，在 mAP@0.5、mAP@0.5:0.95、Recall、F1分数指标上分别提高了 4.3%，9.6%，5.0%，5.5 %，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 YOLOv8n 算法相比在 mAP@0.5、mAP@0.5：0.95 指标上分别提升 6.2%，5.9%，验证了 GeoLA-YOLO 的鲁棒性。GeoLA-YOLO 算法在保持轻量化的同时有效提升了隧道岩体节理检测的精度与鲁棒性，为隧道工程岩体节理的智能精准检测提供了实用技术支撑，可以满足隧道施工安全智能化监测需求。
【目的】深层礁滩型碳酸盐岩储层成因复杂且非均质性显著，同时受限于深部资料获取困难及数据分辨率不足等因素，依赖数据与统计规律的传统方法在礁滩相分布预测和储层结构精细表征方面仍存在一定不确定性。【方法】本文以四川盆地东北部普光地区上二叠统长兴组深层礁滩型碳酸盐岩储层为例，使用iDRS-CarbSIM软件开展地层沉积正演模拟研究；以优选的沉积正演模型作为三维训练图像来开展多点地质统计学建模；同时，通过对沉积正演模型进行参数扰动来构建大体量样本库，应用深度学习方法构建智能化地质模型。【结果】结果显示，地层沉积正演模型重现了普光地区晚二叠世长兴组沉积期沉积演化全过程，定量刻画了四个演化阶段内礁滩相时空展布特征，结合定性分析共同揭示了沉积差异演化机制；基于地层沉积正演模拟与多点地质统计学结合的储层地质模型精度较高，相较于传统建模方法，模型中礁滩相储层分布的合理性和连续性获得显著提升；而地层沉积正演模拟与深度学习方法结合，初步实现了地质知识驱动的智能沉积相建模，在提升建模效率、增强模型与观测数据吻合度方面表现突出。【结论】研究表明，地层沉积正演模拟技术可为深层礁滩型碳酸盐岩储层的沉积有利相带精准预测提供合理的定量化地质依据，亦可为高精度三维地质模型建立提供可靠的地质约束，对于同类深层相控型储层的精细表征研究具有重要参考意义。
【目的】针对不冻泉地区地形起伏大、冰雪与浅色地表干扰强、单一遥感异常多解性明显的问题，开展多源遥感蚀变异常识别与找矿远景评价。【方法】利用Landsat 8和Sentinel-2影像，通过波段比值、选择性主成分分析及跨传感器分级匹配提取铁染—羟基异常和高反射疑似异常，并结合断裂距离、有利地层、侵入岩接触带、已知矿点及野外调查资料进行综合判别。【结果】较可靠和高可靠铁染—羟基异常面积合计817.44 km²，占全部可靠性异常的94.93%；中—强高反射疑似异常面积为261.43 km²。南部发育连续的近东西向—北西西向铁染—羟基异常带，东北部高反射异常与断裂密集带、有利地层及已知矿点组合较好。野外调查识别出接触破碎带、石英脉、绿帘石—石英脉、石英透镜体和花岗斑岩脉，为主要异常区的地质解释提供了依据。综合圈定1处Ⅰ级和3处Ⅱ级远景区。【结论】多源遥感交叉匹配与地质、野外证据联合约束能够降低单一异常的误判风险，可为高寒裸露区区域找矿筛选提供参考。
露天矿区的精确解译有助于矿产资源的合理规划、动态监测以及非法开采的有效监管。然而，受限于矿山场景的复杂性与多变性，仅依赖单一视角的有限矿区遥感数据训练模型往往难以获得理想的识别性能。针对上述问题，本文提出了一种常规场景-矿山图片特征融合的矿区遥感分类方法，协同利用常规遥感数据集、矿山自然图片与矿山光学遥感影像，以提升复杂矿山场景的分类精度。该模型采用两阶段训练机制。在第一阶段，模型利用大规模常规遥感数据集对主干网络进行预训练，使其学习丰富的地表先验信息，具备强大的基础空间特征提取与泛化能力。在第二阶段，本文冻结主干网络的参数，聚焦于目标场景的特征增强与分类任务。具体而言，模型在对矿山光学遥感图像执行监督场景分类的同时，引入了特征蒸馏模块。该机制将矿山自然图像作为辅助信息，引导网络提取自然图像中丰富的细粒度纹理与立面视觉信息，并将其向遥感特征空间进行传递。通过特征层面的蒸馏对齐，有效增强了遥感数据的场景表征能力。实验结果表明，该两阶段模型有效弥合了不同视角图像间的语义鸿沟，显著提升分类精度，为露天矿区的智能化监测提供了新的技术思路。
准确识别划分页岩岩相对页岩油气勘探开发具有重要意义。本文基于灰度相模型，构建了东营凹陷沙河街组页岩绝对灰度和矿物组成以及相对幅度和岩石结构之间的内在联系，进而对页岩岩相和纹层发育程度进行定量识别研究。结果表明：高灰度一般指示的是灰质页岩，低灰度往往指示的是混合质页岩；相对幅度高值指示纹层状页岩，而相对幅度低值指示块状页岩；东营凹陷沙河街组三段下亚段和四段上亚段的页岩被划分为四种岩相，包括块状混合质页岩、纹层状混合质页岩、块状灰质页岩和纹层状灰质页岩。A井岩心分析表明，该段页岩由四种岩相快速交替叠置组成，单层厚度薄、相变快，充分体现了陆相湖盆高频古气候波动对沉积过程的控制作用，证实了灰度相分析方法在湖相页岩高频沉积序列精细解析中的有效性与适用性。
混积砂岩储层受陆源碎屑与碳酸盐双重作用，储层非均质性极强，但目前混积程度对储层孔喉的定量控制机制尚不明确。本研究旨在明确混积度对储层孔喉结构的控制效应，并建立适用于混积砂岩的储层定量分类方案，为该类储层有利区预测提供支撑。
以伊拉克 M 油田中新统 Asmari 组为研究实例，综合利用岩心观察、铸体薄片鉴定、实测孔渗、测井及地球化学测试资料，基于陆源碎屑−碳酸盐组分体积分数界定混积度，构建测井
研究表明：研究区发育含砂颗粒白云岩、白云质砂岩等多种混积岩，依据次要组分体积分数将混积划分为弱混积（10%～25%）与强混积（25%～50%）；混积度对砂岩储层孔喉改造作用显著，对碳酸盐岩储层孔隙度影响有限，但会明显破坏孔喉连通性；云质混积度低于 25% 时砂岩以原生粒间孔−缩颈型喉道组合为主，孔渗条件优越，高于 25% 后孔喉结构发生重构，晶间（溶）孔大量发育，孔渗性能显著衰减。厘定
混积度是控制混积砂岩储层非均质性的核心地质因素，25% 是砂岩储层物性发生劣化的关键界限。融合混积度与孔喉结构的储层分类方案，可有效识别有利储层，为中东地区同类混积砂岩油气藏勘探开发提供地质参考依据。
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，对揭示高原深部动力学过程具有重要意义。目前对于单条南北向裂谷是自南向北抑或自北向南单向扩展仍存在较大争议。本研究聚焦拉萨地体西部隆格尔裂谷与当惹雍错−许如错裂谷，旨在约束2条裂谷南段的构造活动时限，并结合北段已发表热年代学数据，辨析裂谷沿走向的扩展规律，进一步揭示其深部动力学机制。采用锆石与磷灰石裂变径迹分析手段，对2条裂谷南段采集的冈底斯花岗岩及中新世碎屑砂岩开展低温热年代学研究；利用 HeFTy 软件开展蒙特卡洛热历史反演模拟，重建岩体冷却−剥露演化过程，为限定正断层的活动时代提供年代学约束。花岗岩样品锆石裂变径迹得到 （25.9 ± 2.7） Ma 早中新世冷却年龄；磷灰石裂变径迹年龄主要集中在 12～10 Ma。热历史模拟揭示岩石在10～8 Ma之间发生显著快速冷却事件，冷却速率约为 50 ℃/Ma，对应的垂向抬升速率约为 2 km/Ma。结合北段已有热年代学数据对比，裂谷南、北段活动时间大体同步；碎屑磷灰石样品识别出 （13.7 ± 2.0），（8.0 ± 2.9） Ma 2组剥露年龄峰值，指示源区多期构造剥露活动，未表现出自南向北或自北向南的单向扩展趋势。青藏高原南北向裂谷启动主要受控于印度板块撕裂引发的软流圈上涌以及中−下地壳流动产生的垂向浮力应力，裂谷的空间分布与印度岩石圈板片撕裂窗口不存在一一对应的空间匹配关系。裂谷形成记录了上地壳与下伏印度岩石圈由耦合向解耦转变的构造过程，建议重新审视传统的裂谷单向扩展模式。
致密砂岩微−纳米孔裂隙的精准识别是揭示岩石内部多相介质作用机制的重要基础。传统图像分割方法处理复杂孔裂隙结构时分割精度存在明显短板，且不同分割方法对孔隙三维重建、渗流分析结果的影响尚缺少系统评估。采用微焦点 X 射线计算机断层扫描（μCT）技术，构建致密砂岩微−纳米孔裂隙 CT 数据集；以灰度阈值分割、分水岭算法作为传统对照，选取 U-Net、SegNet、DeepLabv3-ResNet50、DeepLabv3-ResNet101共4种深度学习模型开展孔裂隙分割，同时引入公开微米砂岩数据集开展跨尺度迁移测试，综合对比不同方法二维分割精度、三维孔隙重建效果与渗流模拟结果。深度学习方法整体优于传统分割算法，其中 U-Net 模型综合性能最优，相较于传统方法最优结果，交并比（IoU）与F1分数分别提升 18.70%，16.47%，准确率达 99.03%，表现出较好的孔裂隙识别能力；U-Net 可较好保留纳米孔裂隙边界完整性与细节连续性，三维重建孔隙率为 2.408%，与原始孔隙率 2.785% 接近，重建的孔隙网络模型（PNM）孔喉参数与真实样本匹配度高。数据增强会破坏裂隙原生拓扑，造成模型精度下降；DeepLabv3 系列存在过分割问题，传统方法易出现微小孔隙漏检或虚假连通，进一步造成渗透率与压力场模拟偏差。相较于传统分割方法，U-Net 分割得到的孔隙网络拓扑与真实结构高度吻合，能够显著提升孔隙率、孔喉及渗透特性的定量分析精度，可为致密砂岩微−纳米孔裂隙自动识别与建模提供参考依据。
川东北须家河组已发现多个致密砂岩气藏，但目前对天然气的成因、混源端元贡献比例尚存争议，天然气横向、垂向运移机制尚不明确。本文旨在厘清该区须家河组致密砂岩天然气的来源与混源特征，解析天然气差异运移机制，深化该区成藏机理认识，为川东北须家河组致密砂岩气高效勘探提供理论支撑。
基于研究区构造断裂、沉积等地质背景，依托 508 件烃源岩样品、
元坝须三、须四段以及阆中、巴中须四段天然气以须家河组自生煤型气为主，烃源岩厚度≥30 m 是致密砂岩天然气富集的关键条件；元坝须二段为自生煤型气与雷口坡组油型气的混合气，海相油型气混入比例介于 3%～22%。通南巴背斜、通江凹陷须家河组天然气为吴家坪组油型气与陆相煤型气的混合气，通南巴背斜油型气混入比例 50%～60%，较通江凹陷（20%～30%）高出约 20 个百分点，重烃碳同位素更轻，碳同位素倒转更为显著。混源差异受控于须家河组内部煤系烃源岩厚度差异。
受砂体分隔、储层先期致密化制约，天然气不存在远距离横向运移；垂向上存在两类运移模式：断层欠发育且须三段泥岩盖层厚度较大时，天然气难以发生大规模垂向穿层运移；断裂系统发育时，断缝体作为高效输导通道，促使不同层位天然气发生混合，断裂-隔层配置关系是控制该区海相油气向上混充陆相储层的核心要素。
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，进而研究了层理缝与地层压力及生产动态之间的关系。
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层理缝形成成因复杂，受岩性、有机质含量及纹层结构共同控制，生烃增压为层间弱面开启提供重要动力，沿长英质向黏土质纹层过渡界面优先发育，而碳酸盐岩纹层因胶结致密和重结晶作用较强、结构相对致密，层理缝发育程度相对较低；③层理缝密度与地层压力系数呈显著但中等偏弱的正向统计趋势，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在主要地质—工程条件总体相近的两口井对比下，层理缝发育程度与开发初期压力动态和产油表现出一定对应关系，层理缝较发育井的压力衰减相对较缓；⑤层理缝通过增加储集空间和流体通道、促进复杂裂缝网络形成以及改善裂缝系统抗闭合能力，影响地层能量释放与生产动态。
本文揭示了层理缝发育的复杂成因机制，明确了层理缝发育程度对压力保存和页岩油动用具有一定影响，为陆相页岩油甜点优选和压裂设计优化提供了定量依据。
中小型无人机在地质智能化应用中发挥着越来越重要的作用，但机载硬件算力有限、续航电量不足等现实瓶颈，严重制约智能分割模型在无人机平台的嵌入式部署。针对该问题，本研究将原生多核轻量化卷积网络 UltraLightUNet 应用于东昆仑高原复杂地质要素语义分割任务，探究无人机前端智能场景下轻量化模型的地质解译性能。该模型不同于剪枝、量化等事后压缩式轻量化手段以及现有网络单核卷积、弱注意力的设计思路，依靠 MKIR/MKIRA 多内核模块，在较低计算开销下强化多尺度地质特征提取能力。
基于东昆仑地区包含 13 类地质要素的 Landsat-8 遥感数据集，采用 ComboLoss 组合损失函数训练模型；将 UltraLightUNet 与 U-Net、DeepLabv3plus 等大规模网络，以及 MobileNetV3、Fast-SCNN 等主流轻量化模型开展对比实验，从参数量、浮点运算量（FLOPs）与分割精度三个维度综合评估模型在无人机前端部署条件下的实用性。
实验结果显示，UltraLightUNet 参数量仅 0.32 M，浮点运算量仅 0.77 G；参数量与运算开销分别降至 U-Net、DeepLabv3plus 的 1/92～1/466、1/10～1/230；模型平均像素准确率（mPA）为 62.75%，平均交并比（mIoU）为 40.82%，F1分数为 55.68%；相较于 SegNet，mPA、mIoU、F1分数分别提升 4.14%、6.98%、6.92%。
UltraLight-UNet 的参数量与计算开销低于 MobileNetV3、Fast-SCNN 等轻量化网络，针对地质影像纹理微弱、地物边界模糊的特点优化特征表达，可为无人机地质解译提供可直接前端部署的微小模型方案。该模型对比大尺度多模态 SOTA 网络仍存在精度提升空间，但可为无人机地质装备智能化部署提供实验依据，也为地质任务定制轻量化网络奠定研究基础。
南海南部陆缘属于典型汇聚型大陆边缘，完整记录了从裂陷、漂移到前陆盆地的构造闭合演化过程。晚始新世-渐新世克拉克海底扇（Crocker Fan）是沙捞越碰撞运动形成的大型深水沉积体系，但受露头分散、地震资料缺失限制，其内部沉积相构成、演化机制及沉积模式仍有待系统剖析。
以马来西亚沙巴北部西克拉克组 10 条野外露头剖面为基础，通过野外实测、岩性相与成因相划分、沉积构造识别以及垂向沉积序列对比，系统剖析克拉克海底扇的沉积特征。
西克拉克组以未变质深水海底扇与深海泥质沉积为主，分布于沙巴北部及沙捞越滨岸带，为一套非限定性深水海底扇群。该扇体主要发育砂质高密度浊积岩、泥质低密度浊积岩，局部发育含砾块体流沉积；可识别浊积水道、朵叶、席状砂、块体流等成因相，划分出外扇−扇缘、中扇朵叶复合体、内扇浊积水道−朵叶复合体 3 类沉积组合，垂向上呈现向上变粗的进积序列。朵叶与席状砂中发育不完整鲍马序列，底模构造、深水遗迹化石十分常见，指示浊流事件频发；席状砂−泥岩互层层面大量产出陆源植物碎屑与镜质条带，证明窄陆架背景下滨岸泥炭沼泽物质可高效输送至深水盆地。
保存完好的露头剖面为碰撞前渊窄陆架背景下非限定性富砂海底扇提供了良好研究实例；构造活动既塑造前渊古地貌，也触发多期重力流，共同控制克拉克海底扇群演化，该成果对南海南部陆缘动力学及深水油气储层研究具有参考价值。
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，但氟组分与盐分负向耦合的机制尚不明确，制约了区域地热资源精细化开发。为揭示研究区 3 处地热田的地热水成因、空间分布规律及氟−盐负向耦合形成机理，以高峰、红鞋、新村 3 处地热田为研究对象，综合采用水化学组分测试、同位素示踪及水文地球化学模拟等方法开展多端元流体溯源与水−岩作用解析。结果表明：①受九所−陵水深大断裂分段控热控组分作用制约，研究区为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，补给高程 989～
泥化夹层−基岩界面是岩质边坡中典型的薄弱结构面，界面抗剪强度对边坡整体稳定性起到控制性作用。
现有研究大多单独开展界面粗糙度或含水状态对泥化夹层抗剪强度的影响分析，对二者耦合作用下界面峰值、残余抗剪强度与剪切变形行为的系统试验研究较为匮乏。本研究旨在揭示分形截距表征的界面粗糙度与含水状态共同作用下泥化夹层−基岩界面剪切力学响应，量化饱和作用带来的强度劣化特征。
以贵州省贵阳市典型工程边坡泥化夹层−基岩界面为研究对象，采用 3D 打印结合混凝土浇筑制备 3 种不同分形截距（
试验结果表明：天然状态下，界面峰值抗剪强度随分形截距增大显著提高，峰值内摩擦角由 35.0° 增至 47.7°，峰值黏聚力由 72.0 kPa 增至 103.4 kPa；残余内摩擦角随分形截距单调递增，残余黏聚力表现为非线性变化。饱和状态造成界面峰值强度整体劣化，400 kPa 法向应力下 3 种界面峰值强度衰减率依次为 11.2%，24.3%，21.6%；饱和后残余黏聚力与分形截距呈正相关，残余内摩擦角呈非线性变化；剪切曲线由天然状态的应变软化形态转变为周期性波浪式波动，波动幅度同时受土体颗粒特征与界面分形截距共同控制。
研究阐明了分形截距与含水状态耦合条件下泥化夹层−基岩界面剪切强度演化规律，可为同类边坡界面失稳机理分析及防护工程设计提供试验参考。
土壤盐渍化是影响干旱区农业生产的重要因素。新疆地处我国西北，属干旱−半干旱区，广泛采用膜下滴灌技术，土地盐渍化严重，且土壤盐分具有强空间变异性，故研究膜下滴灌土壤盐分空间变异特征对干旱区高效节水控盐有重要科学意义。以新疆建设兵团第八师炮台土壤改良试验站（简称“炮台试验站”）和新疆塔里木河流域巴音郭楞管理局水利科研所灌溉试验站（简称“巴州试验站”）棉田为研究对象，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。结果表明：剖面土壤电导率变异系数在0.54～0.67之间，表层土壤电导率变异性大，10～45 cm范围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7.7 mS/cm，对棉花生长产生一定影响。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。
致密砂岩断缝体油藏内部结构复杂，受钻井资料少、地震分辨率有限制约，断缝体三维地质建模可用约束条件不足，难以构建高精度三维地质模型，制约油气甜点区预测与开发部署。
以鄂尔多斯盆地泾河油田延长组为研究对象，基于无人机倾斜摄影获取的野外露头数据建立断缝体地质认识库，采用断缝体轮廓-内部结构带-内部结构属性三级分层建模思路；断缝体轮廓由露头统计的断缝体规模参数与地震负曲率属性联合约束；内部结构带建模引入裂缝密度波动递减函数，结合各结构带裂缝密度阈值实现分区刻画；以露头、成像测井统计的裂缝参数为输入，采用离散裂缝网络（DFN）开展裂缝建模；物性建模中考虑裂缝对基质储层物性的改造增孔效应。
①鄂南延长组断缝体宽度多集中在 80～160 m，断缝体宽度与断层垂向断距呈对数关系；②断缝体内部划分为破碎带（5～20 m）、裂缝带（15～50 m）与基质带（40～60 m），裂缝密度随距断层距离增加表现为波动递减特征，区别于传统单调递减模型；③各结构单元裂缝参数与露头、成像测井统计结果匹配良好，裂缝发育带基质孔隙度增加系数与裂缝密度正相关；经实钻井校验，建立的地质模型与井资料吻合度可达 75%。
建立露头地质认识库约束下多源数据融合建模方法，解决少井、地震分辨率不足条件下致密砂岩断缝体高精度三维建模难题，可为同类断缝体油藏勘探开发提供技术支撑。
【目的】针对西南岩溶隧洞突涌水频发且传统静态预测方法难以刻画复杂水文特征的难题，【方法】本文以引江补汉工程白龙洞段为研究对象，提出了一种耦合地表产汇流模型（TOPMODEL）与地下裂隙-管道双重介质模型（MODFLOW-CFP）的模拟方法。构建了能够表征白龙洞暗河系统灌入式补给与面状入渗补给的三维数值模型，利用暗河出口流量的动态监测数据对模型进行率定，采用校正后的模型预测隧道涌水量及其变化过程。【结果】结果表明：该模型能够较准确地复现暗河系统对降雨的“暴涨暴跌”脉冲式响应，检验期纳什效率系数达0.88。施工支洞穿越白龙洞暗河系统排泄区、揭露岩溶主管道时，发生管道型突涌水的风险高，涌水量对降雨响应灵敏，且具有汇流快、衰减急的特点，在十年期内极端暴雨条件下峰值涌水量高达24.68m³/s，严重威胁施工安全。据此，提出了将线路北移至上游补给区的优化方案，绕避岩溶强发育区和主管道，减小汇水面积，从而降低突涌水的规模和灾害风险。【结论】该耦合模型不仅可以给出隧道涌水的峰值流量，还能给出涌水量随时间的变化过程，可为复杂岩溶隧洞施工组织和水害防治方案设计提供科学依据。
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，城市复合污染湖泊多源磷的季节性定量溯源仍是技术难点，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。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，结合贝叶斯 MixSIAR 同位素混合模型模拟方法，定量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。MixSIAR 模型计算表明，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。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，同时指出内源、隐性点源等未知磷源的识别仍有待深化，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。
实景三维建模是矿山巷道安全管控、工程设计、运维管理和数字孪生建设的重要基础。针对矿山巷道点云断面重复、局部特征稀疏导致传统ICP对初始位姿敏感并易出现沿程错配的问题，提出一种巷道主轴引导的结构感知ICP算法（TA-ICP）。该方法首先利用主成分分析构造候选初始位姿并估计目标巷道主轴；随后根据目标法向与主轴的方向关系构造主轴引导断面结构权重，将巷道全局走向先验映射到局部点到平面优化中；同时融合Cauchy鲁棒核、随当前旋转更新的法向一致性、曲率可靠度和多尺度策略完成位姿求解。本文先保留两组典型重叠巷道片段的定量结果用于展示配准效果，再基于同一矿山8个巷道区段、已知位姿扰动、端到端流程对比、相同PCA初值公平对比、消融实验、参数敏感性、计算效率以及噪声、离群点和遮挡边界实验进行验证。结果表明，TA-ICP在10°～60°旋转扰动下均保持100%成功率；在同矿8区段端到端实验中，TA-ICP的95%截断点云表面一致性RMSE为（7.474±4.72）mm，与FPFH-FGR+ICP相当，单位初值ICP和GICP在大初始偏差下出现严重错配。相同PCA初值下各局部优化组合差异不显著，说明当前数据中的端到端收益主要来自可靠初值，不能全部归因于结构权重。本文结论限于主轴明确、重叠区域较充分的同矿连续巷道片段，低重叠、强弯曲、复杂分叉及跨设备场景仍需进一步验证。
滑坡位移预测是地质灾害预警与防控的关键。滑坡变形受降雨、库水位等外部因素驱动，其响应过程具有复杂的滞后性与非线性特征，给精准预测带来较大挑战。本文以三峡库区藕塘滑坡为例，提出一种基于分布滞后非线性模型（DLNM）的滑坡位移预测方法，旨在通过量化诱发因素的滞后效应，提升位移预测的精度与可解释性。研究利用DLNM揭示降雨与库水位对地表位移的暴露滞后响应关系，识别关键滞后时段：降雨在一级滑体前缘（FJOT02）和后缘（FJOT05）的最大滞后时间分别为35天和36天；库水位变动中，下降阶段的影响可持续11天，上升阶段为14天。基于滞后特征构建多维度输入集，采用变分模态分解（VMD）对位移序列进行自适应分解，得到趋势项与周期项，并分别用三次指数平滑法（ES）和长短时记忆网络（LSTM）进行分项预测，最终构建融合滞后机制的VMDESLSTM预测模型。以藕塘滑坡FJOT05和FJOT02监测点为例进行实证分析，该模型测试集R²达到0.9865，RMSE为1.1722 mm，预测精度显著优于未考虑滞后效应的对比模型。本方法通过耦合滞后效应分析与机器学习建模，实现了滑坡位移的高精度与可解释预测，为水库滑坡灾害的风险预警与防控提供了可靠的技术支持。
【目的】现有地质灾害易发性区划难以直接判定线性文化遗产的保护优先序，本文构建易发性—遗址敏感性耦合的保护管控分区方法。【方法】以南京明城墙为例，基于110余份资料及地质调绘、物探和钻探成果，采用斜坡单元AHP—信息量法评价滑坡、崩塌易发性；依据灾害体至城墙距离、潜在运动方向、墙体结构与保存状态、工程扰动和排水条件判定遗址敏感性，并通过3×3矩阵划分4级保护管控区。采用13条典型剖面的稳定性计算复核易发性分区，并以10处现存隐患的空间叠置检验耦合结果。【结果】6.773 km²评价区划分为高、中、低和非易发亚区3、7、11和11个，面积占比分别为0.71%、4.49%、9.83%和84.95%。暴雨工况下，13条剖面稳定系数为1.003～1.892，其中2条欠稳定、4条基本稳定。21个高、中、低易发亚区中，高、中、低敏感亚区分别为7、12和2个；耦合后Ⅰ—Ⅳ类管控区分别包括4、8、8和12个亚区。10处现存隐患中9处位于Ⅰ、Ⅱ类区。B3及C1、C2、C4等中低易发亚区因紧邻城墙、坡向指向墙体或与包山墙共坡而提高保护等级。【结论】耦合分区可同时表达灾害发生条件及其作用于城墙本体和墙基的路径，为巡查、排水维护、监测和治理部署提供依据。
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。为探明页岩气开采区PAHs在岩溶地下水系统中的迁移特征，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。结果表明：水体中16种优控PAHs（Σ16PAHs）的质量浓度为17.3～57.4 ng/L，土壤中Σ16PAHs的质量分数为16.1～162 ng/g，沉积物中Σ16PAHs的质量分数为35.3～962 ng/g；白水河的南部支流泉水和西部支流泉水中Σ16PAHs的质量分数分别为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（显著性水平
通过优化矿浆质量浓度、絮凝剂单耗和搅拌速率等参数，可提高絮凝沉降性能，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。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3因素3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。单因素试验表明，矿浆质量浓度为4%～8%、絮凝剂单耗为0.5～1.5 mL、搅拌速率为300～500 r/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：
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。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。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。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。
黑色页岩储层中天然裂缝（NF）与水力裂缝（HF）的相互作用是控制压裂改造体积与缝网复杂程度的关键。针对渝东南盆缘转换带龙马溪组常压页岩气“构造改造强、水平应力差大、高角度裂缝发育、压力系数低”的特殊地质条件，揭示其HF-NF相互作用机理并建立缝网扩展模式。在系统调研HF-NF相互作用研究进展的基础上，综合岩心、成像测井与地震资料开展多尺度天然裂缝精细表征，并结合人工缝网扩展数值模拟，分析逼近角、水平应力差、裂缝净压力、界面强度及天然裂缝尺度对相互作用方式的耦合控制。①HF-NF相互作用可归纳为穿越、终止（捕获）与激活（张开/剪切）3类基本方式，其判别主要取决于逼近角与水平应力差的组合关系，并受界面强度与裂缝净压力调节；②小尺度天然裂缝（3~5 m）对缝网形态约束较弱，水力裂缝以穿越为主，缝网近于线性，对交角与井距不敏感；③大尺度天然裂缝（12~18 m）易被捕获或激活，在中等交角、近井条件下诱导分支、形成复杂缝网，缝网波及面积随交角增大而增大、随井间距增大而降低；④天然裂缝尺度—交角—井距三因素耦合控制缝网由线性向复杂的演化。建立了综合反映“相互作用方式—尺度/交角/井距耦合—缝网形态”的相互作用模式图，可为常压页岩气“密切割、强加砂”体积压裂方案的优化设计提供地质—工程依据。
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。但截止目前，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。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。结果显示，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
【目的】渤南地区位于渤海海域南部区域，自南向北被郯庐断裂贯穿，并伴生有一系列NNE向走滑断裂与E-W、NWW向正断层。【方法】本文利用高分辨率3D地震数据，结合钻井、测井及岩心薄片资料，对研究区域中生代地层单元、关键界面以及断裂系统进行了详细的识别与追踪，并对火山岩岩相及储层特征进行了总结分析。【结果】研究发现，渤南地区主要发育有两组中生代断裂，分别为NWW向印支期逆冲断裂和NNE向燕山期走滑断裂，两者均在白垩纪早期伸展作用下发生反转，转变为正断层。张性断裂的形成使得深部岩浆物质沿断裂向上喷出地表形成大量火山岩地层。根据岩性差异与地震反射特征，渤南地区火山活动可以分为三个亚旋回，旋回一主要生成溢流相基性玄武岩；旋回二主要生成中性安山岩、粗面岩；旋回三主要生成中-酸性安山岩、凝灰岩。【结论】火山岩地层的分布与断裂体系相关，整体上以渤南1号和东支2号中生代断裂作为边界，形成了一个巨大的中生代火山岩盆地。渤南地区火山岩相主要划分为五类，火山通道相、爆发相、溢流相、喷溢相和火山沉积相，火山岩内储集空间丰富，主要包括原生孔隙、次生孔隙和裂缝等。基于物性的差异，可以将火山岩储层被划分为三类，分别为高孔-高渗型、中孔-中渗型和低孔-低渗型储层。火山岩储层的发育主要受控于岩性岩相、风化以及构造、流体溶蚀作用等因素。依据主控因素的差异，可以将火山岩储层划分为风化作用主控的裂缝-次生孔隙型储层、风化-构造共控的次生孔隙-裂缝型储层。
【目的】近年来，渤海湾盆地沧东凹陷古近系孔店组在页岩油气及常规油气勘探领域均取得重要突破，展示了良好的勘探前景。然而，受限于深层钻井数量有限和勘探程度较低，该地区孔店组的沉积演化过程与输砂机制目前尚未形成统一认识。【方法】本文基于沧东凹陷原型盆地分析，采用“点-线-面”相结合的研究思路，综合运用岩心、测井、录井及地震等资料，对层序地层、沉积演化及输砂体机制开展了系统研究。【结果】研究结果表明：孔店组可以细分为孔三段、孔二段和孔一段三个三级层序，发育冲积扇、冲积平原、扇三角洲、辫状河三角洲、远岸水下扇、湖泊等多类型沉积体系，整体呈现出一个完整的“湖侵-湖退”沉积旋回。孔三段沉积期，湖盆范围局限，主要发育冲积扇与冲积平原；孔二段沉积期湖盆扩张，形成统一湖盆及半深湖环境，发育三角洲-远岸水下扇沉积体系；孔一段沉积期湖盆萎缩，物源供给增强，主要发育冲积扇与三角洲体系。【结论】孔店组沉积期，沧东凹陷呈现“两凹夹一凸”的构造地貌格局，西部沧东断层与东部徐西断层下盘发育带状沉积扇体，断裂的分段活动及其伴生的多个转换带控制了大型沉积扇体的发育，形成了“转换带控沟-鼻隆输砂控砂”模式。综上所述，控凹断层下盘的三角洲扇体与孔二段深洼区页岩层系具有巨大的油气资源潜力，是未来勘探的重点方向。
【目的】高应力环境下层状岩水工隧洞开挖过程中，围岩破裂区的时空演化规律及其稳定性控制是深部工程中的关键科学问题。【方法】本文采用理论分析与数值模拟相结合的方法，系统研究了高地应力条件下丹巴层状岩引水隧洞开挖后围岩破裂区的动态发展过程及其受应力环境影响的时空演变规律。【结果】首先基于层状岩体的层理产状与隧洞轴线及三维地应力的关系，分析了大倾角斜交层状隧洞非对称破裂力学机理。通过建立三维数值模型，系统模拟了隧洞开挖过程中围岩损伤破裂区的扩展范围、形态演化及应力重分布规律，揭示了破裂区随开挖进程在空间上的非均匀扩展性与时间上的阶段性演化特征。【结论】在此基础上，提出了以应力优化为核心的调控方法，包括开挖方式优化及支护方案的调整，并通过数值仿真验证了其有效性与适用性，最终设计开挖及支护方案为采用三台阶开挖，上、中、下台阶高度分别为3、5、7 m，支护方案为采用长度8 m锚杆，间排距取1.5×1.5 m，梅花形布置，尽可能紧贴掌子面施作。研究结果为高应力层状岩隧洞工程稳定性控制与安全施工提供了理论依据与方法支持。
淡水透镜体是人工岛礁的重要天然淡水资源，地表氮素入渗是透镜体的主要污染物之一。珊瑚砂对氮素的固持过程直接关乎岛礁地下水环境安全与稳定，但岛礁地下咸水环境的珊瑚砂固氮机制研究亟待深入。本研究基于南海某人工岛礁地下水环境调查结果，采集岛内珊瑚砂开展咸、淡水条件下的静态吸附试验，系统分析珊瑚砂吸附铵（-N）/硝态氮（-N）动力学过程与热力学机理，并通过机器学习技术预测其在不同水环境中的无机氮吸附量。研究结果表明：咸、淡水中珊瑚砂对-N/-N的吸附过程均符合准一级动力学方程和Langmuir吸附模型，-N吸附为非自发、放热且熵减过程，-N则为非自发、吸热且熵增过程；在氮素初始浓度为100mg/L时，珊瑚砂对-N吸附量从淡水环境下的0.242 mg/g降至咸水环境下的0.120 mg/g，对-N的吸附量从淡水环境下的0.140 mg/g降至咸水环境下的0.057 mg/g，降幅均超50%，其原因是咸水中的Na⁺、Cl⁻竞争作用会抑制氮吸附行为；珊瑚砂吸附氮素后无新的物相产生，-N吸附依赖物理电性吸附与阳离子交换，-N吸附则涉及物理吸附及羟基、酰基官能团置换，二者的吸附量随反应时间增加而增加，随砂颗粒粒径与水体盐度增大而减小，pH升高对-N和-N吸附过程分别具有抑制和促进作用，温度则相反；贝叶斯优化随机森林（RF）能较好的预测珊瑚砂对无机氮的吸附量（R2达0.97），投加氮浓度与水溶液盐度为关键输入因子。本研究成果将为我国人工岛礁珊瑚砂固氮能力评估和淡水透镜体开发保护提供理论支撑。
大型水库多期次蓄水循环与极端降雨的耦合作用，常导致库岸滑坡呈现复杂的变形演化规律与突发性失稳特征，其动力学响应机制与失稳模式转换规律已成为库区地质灾害防控的核心科学问题。本文以白鹤滩库区沈家沟滑坡为研究对象，基于野外详细地质调查与 InSAR 长时间序列形变监测数据，设计并开展了包含 4 种典型工况的大型物理模型试验，系统监测了库水位周期性升降与极端降雨耦合作用下滑坡内部孔隙水压力、土压力及宏观变形的演化特征。研究结果表明：①沈家沟滑坡在库水与降雨联合作用下，整体呈现前缘牵引、中部扩展、后缘贯通的逐级牵引式渐进破坏模式；②库水与降雨对滑坡内部应力场的影响存在显著差异：库水位波动主要控制滑坡前缘孔隙水压力变化并诱发前缘的局部变形，而降雨入渗通过改变滑坡体内渗流场特征引发整体变形破坏；③极端降雨的叠加会显著改变滑坡的临界失稳模式：常规库水作用下，滑坡变形受浮托力主导，破坏主要发生于水位上升阶段；而叠加极端降雨后，滑坡坡体内孔隙水压力骤增与动水渗透力的联合作用大幅降低了坡体整体稳定性，导致滑坡变形破坏主导阶段由水位上升期转移至水位下降期；④通过对失稳工况（工况一、工况四）多物理量监测与分析，提取了滑坡失稳的前兆信息，土压力变化速率在临近失稳时呈现朝向负向急剧扩大的突变，指示坡体卸荷急剧增强，基于位土压力变化率、孔隙水压力变化率、变形速率与加速度、改进切线角、三角面积比动态变化的耦合判据，可准确判定滑坡进入加速蠕变临界阶段。本研究揭示了多期次水动力作用下滑坡的变形特征与渐进破坏机制，并实现了对失稳前兆信息的有效提取，可为巨型水电站库区土质滑坡的精准预警与防灾减灾提供理论依据与技术支撑。
（目的）为明确复杂断陷盆地煤系气叠置含气系统及共生富集模式，（方法）以黄骅坳陷大港探区石炭—二叠系太原组和山西组为对象，综合烃源岩地球化学特征、储层特征、含气性、天然气碳同位素特征及压汞测试，分析源储组合、关键隔挡层和含气系统结构。（结果）研究区煤、泥页岩和致密砂岩构成源储一体、源储紧邻及复合配置；煤系储层浅部欠压，深部常压—超压并存，含气性随埋深波动增大，太原组与山西组气体地球化学差异明显。泥岩和致密粉砂岩有效限制垂向流体交换，形成叠置混合型、叠置独立型和叠置统一型3类含气系统，并发育煤层气—致密砂岩气、煤层气—页岩气—致密砂岩气和煤层气—页岩气3类共生富集模式。（结论）煤系气共生富集受岩性组合、源储邻接、储层连通性及隔挡条件共同控制，为复杂断陷盆地煤系气有利层段识别提供理论依据。
【目的】西福尔丘陵是东南极普里兹湾东缘的太古宙古陆核，因岩石组成和变质演化历史与相邻区域显著不同，被认为属"外来"地块。泛非期造山作用在普里兹带大部分区域均有丰富记录，但其对东侧西福尔丘陵的影响范围和强度仍不明确。【方法】本次工作以西福尔丘陵北部苏长岩中的磷灰石为研究对象，在详细的岩相学观察基础上，综合运用LA-ICP-MS U-Pb定年和原位微量元素、电子探针主量元素及SHRIMP氧同位素分析，并苏长岩锆石U-Pb-O同位素和全岩蚀变指数进行对比。【结果】结果表明：磷灰石U-Pb分析在Tera-Wasserburg图解上获得下交点年龄为538 ± 29 Ma，远小于前期测得的锆石U-Pb年龄（2479 ± 3.7 Ma）。其主微量元素组成较为均一，富集F、Fe、Mn、Sr及稀土元素，稀土配分呈中稀土富集的“帽型”特征，具中等负Eu异常，δ18O值（5.87-7.04‰）与同岩体锆石O同位素组成（4.7-7.0‰）一致，指示其为岩浆成因氟磷灰石。【结论】上述特征表明，磷灰石的U-Pb年龄记录了泛非期热事件的重置，但其主微量元素和O同位素组成仍保持原生岩浆特征，指示西福尔丘陵可能处于普利兹造山带的边缘，泛非期改造以远程热影响为主，温度介于磷灰石和锆石U-Pb体系封闭温度之间，仅造成磷灰石U-Pb体系的重置，未能驱动元素和O同位素的改变和变质矿物的形成。该研究揭示，无水条件下磷灰石U-Pb体系可被热重置而元素-O同位素保持惰性，但在流体参与时则可能同步重置，因此在利用磷灰石开展年代限定和源区示踪时需注意不同体系响应行为的差异。
【目的】页岩岩相和储层品质的研究是页岩气地质评价与选层的重要基础。为明确鄂西花果坪地区中二叠统孤峰组页岩岩相形成的主控因素及页岩孔隙结构发育的影响因素，【方法】本文综合利用薄片鉴定、总有机碳（TOC）测试、X-射线衍射（XRD）分析、主微量元素测试、扫描电镜、低压N2吸附等手段对其进行了系统分析。【结果】研究表明：（1）孤峰组主要发育富碳高硅类、中碳中硅类、中碳高硅类3种岩相类型；（2）储集空间类型主要为有机质孔、粒间孔、粒内溶孔以及微裂缝，孔径分布主要以微孔和中孔为主，富碳高硅类孔隙最发育，其次是中碳中硅类，中碳高硅最差；（3）孤峰组页岩的形成主要受控于古生产力、古氧化还原条件和上升洋流等因素，早-中沉积期的较高古生产力、缺氧-贫氧环境及上升洋流的盛行是富碳高硅类形成的主要原因；（4）孤峰组页岩孔隙发育主要受控于TOC含量和石英及碳酸盐矿物含量，黏土矿物含量对孔隙发育影响较小，TOC和石英含量增加有利于页岩微孔和中孔的发育，而碳酸盐矿物含量增加会抑制微孔和中孔的发育，促进宏孔的发育。【结论】富碳高硅类主要分布在孤峰组中下部，具有高含气性、高孔体积和比表面积特征且脆性矿物含量较高，为页岩气勘探有利层位。
【目的】大九湖亚高山泥炭地位于中国中部，是区域重金属通过冷凝沉降与固定作用的重要汇区。本文以表土、大气沉降（苔藓）、池塘沉积物及鱼类为研究对象，开展多介质重金属污染综合评估，定量分析污染特征、解析污染来源并评价鱼类食用安全风险。【结果】结果表明，表土中重金属含量大小规律为Zn > Cr > Pb > Ni > Cu > As > Cd > Hg，其中Zn、Cd、Pb和Ni均高于湖北省土壤背景值；苔藓监测结果表明，大气沉降是Cd和Zn输入的重要来源。地累积指数（Igeo）和潜在生态风险指数（RI）显示，研究区表土总体处于低—中等污染水平，而池塘沉积物则表现出以Cd为主导的较高生态风险。相关性分析与主成分分析（PCC/PCA）表明，研究区重金属来源主要包括三类：居民燃烧及露天焚烧等扩散型污染源（As–Pb–Cr）、基础设施建设相关活动源（Cd–Cu）以及混合型扬尘/农业活动/交通输入源（Zn）。鱼类体内必需元素Zn和Cu含量明显高于非必需元素，其中Hg具有最高生物富集系数（BCF），表现出较强的生物富集能力；As则是在鱼类肌肉组织中最易超过限值的元素，但基于暂定每周耐受摄入量（PTWI）的健康风险评价表明总体食用风险较低。综合来看，Cd应作为沉积物生态风险管理的重点控制元素，而Hg和As仍需持续开展生物监测及形态特征相关风险评估，以保障大九湖湿地生态安全与鱼类食用安全。
本文以鄂尔多斯盆地南部正宁油田宁218井区长8段致密砂岩储层为研究对象，结合岩心、薄片、测井和地震等资料，在多尺度裂缝精细识别的基础上，系统刻画了裂缝的发育特征，形成了一套多尺度裂缝建模方法，并最终建立了宁218井区长8储层多尺度裂缝三维离散网络模型（DFN）。首先，基于VarAntAntPas叠后地震属性体识别大尺度天然裂缝的分布特征，统计分析确定研究区地震裂缝识别分辨率为300m。针对长度大于300m的大尺度裂缝，采用确定性建模方法构建其DFN模型；对于长度小于300m的裂缝，则融合测井裂缝强度解释与多种断裂相关地震属性，采用人工神经网络结合协克里金模拟的方法，建立三维裂缝发育强度模型。然后以裂缝强度模型为约束，选取合适的裂缝统计参数，采用随机建模方法建立小尺度裂缝DFN模型。最后，将两类尺度裂缝模型进行融合，形成完整的多尺度离散裂缝网络模型。所建模型与现有地质认识吻合，可为宁218井区致密油气增储上产提供可靠地质依据。
【目的】裂缝系统的三维空间精细表征是油气勘探与开发领域的关键技术难题，直接影响钻井工程作业安全。【方法】本文以珠江口盆地X工区为研究对象，集成成像测井裂缝解释与地震多属性分析技术，提出了一套基于偏最小二乘回归（PLSR）的地震属性优选与融合方法，构建了高精度的三维裂缝密度模型。【结果】研究首先利用FMI成像测井数据明确裂缝产状特征，提取方差体、蚂蚁体、混沌体、曲率体及断层距离体五种地震属性；进而采用PLSR算法解决属性间的多重共线性问题，建立井—震映射关系，并通过变量投影重要性指标（VIP）定量评价各属性对裂缝发育的贡献权重。【结论】结果表明，曲率属性在裂缝预测中占据主导地位（VIP>1），模型决定系数R²达0.925。基于权重系数融合多属性构建三维裂缝密度体，清晰刻画了工区内裂缝系统的空间分布规律与非均质性特征。研究成果为裂缝性储层的三维空间表征及工程风险预测提供了有效路径。
【目的】本研究聚焦于四川盆地中部资阳-石柱地区下三叠统嘉陵江组，该层系是研究区内重要的天然气产层，已发现磨溪、卧龙河等气田，但由于其内部层序划分尚不统一、沉积相展布与演化规律认识不清，颗粒滩展布规律及优质储层主控因素尚不明确，制约了该区域有利区的预测与勘探部署。【方法】本研究综合岩心、测井、钻井、物性分析及地震资料，结合INPEFA分析技术，对该地区嘉陵江组开展系统的层序地层研究，恢复了嘉陵江组的古地貌，查明了研究区岩相古地理，明确了颗粒滩及有利储层的控制因素。【结果】结果表明，嘉陵江组可划分为2个三级层序（SQ1、SQ2）和5个四级层序（SSQ1-SSQ5），主要发育开阔台地、局限台地及蒸发台地三类相，颗粒滩主要发育于开阔台地与局限台地相内，颗粒滩的发育与分布受古地貌格局和海平面升降变化的耦合控制，磨溪水下高地、石柱古隆起及邻水-丰都台凹的隆凹地貌格局主导了颗粒滩的发育位置与展布样式，呈现出显著的“隆凹控滩”发育特征；优质储层受控于有利沉积环境与适度白云化作用的控制。【结论】本研究查明了嘉陵江组层序-岩相古地理特征，明确了颗粒滩优势发育区以及储层与沉积相之间的联系，可为研究区油气勘探提供可靠地质依据。
地球化学勘查是一种通过识别地球化学异常来指导找矿的重要方法，然而地球化学数据通常具有高维、非线性、非平稳特点，在提取复杂地质环境中弱缓异常方面存在不足。大数据背景下，机器学习技术广泛应用于矿产勘查领域，突破了地球化学异常信息的提取瓶颈。本文以西天山阿沙勒-哈勒尕提地区为研究区，系统对比了变分自编码（VAE）、稀疏自编码（SAE）、深度自编码（DAE）三种深度学习模型在铜矿地球化学异常信息识别中的性能。首先基于 R 型因子分析，厘定与铜矿化密切相关的元素组合；其次构建 VAE、SAE、DAE三种自编码网络，以重建误差为异常指标进行异常识别；最后通过对比三种模型的识别效果，探讨不同自编码模型在该区的适用性。结果表明：VAE 模型在提取弱缓异常、刻画异常空间形态及与已知矿床吻合度方面表现最优，可为西天山地区铜多金属矿深部及外围找矿提供有效方法支撑。基于VAE模型预测结果，并结合成矿地质条件，圈定出 8 处具有较好找矿前景的异常区，并进行了评价。研究结果可为利用自编码网络提取地球化学异常提供借鉴，并为研究区铜矿勘查工作提供启示。
【目的】西湖凹陷是东海盆地乃至中国东部地区最重要的含油气凹陷之一，花港组是该凹陷主力勘探开发层系。近年来，针对西湖凹陷大型反转背斜勘探开发发现，同一气田内部多期河道成藏差异明显。天然气充注特征、运移方式、成藏机制不清，制约了深凹区进一步勘探开发部署。【方法】以N气田H5主力产层两期河道为研究对象，基于储层特征、天然气地球化学特征分析以及多种地球化学示踪指标（δ13C1、⁴⁰Ar/³⁶Ar、³He/⁴He、轻烃/重烃比、饱/芳比、金刚烷A/D及1MA/2MA等）的系统对比，分析了两期河道的成藏条件与过程。【结果】结果表明：（1）两期河道天然气均为煤型气，具有相同的单一来源和一期充注特征，气源与充注期次并非差异成藏的主因；（2）区域及井间地球化学示踪参数一致指示天然气沿通源断层垂向运移至H5层后，自西向东沿河道砂体进行侧向运移；（3）受储层物性差异和断层遮挡影响，早期河道1各示踪指标的变化率明显大于晚期河道2，反映其运移分馏程度更强、充注效率更低。【结论】据此建立了“一期同源、垂向疏导、沿河运移、差异富集”的成藏模式。该模式指出，晚期优质河道是深凹区天然气富集的有利区带，断层遮挡形成的低部位圈闭亦具勘探潜力。研究结果为西湖凹陷深凹区多期河道差异成藏研究提供了理论依据。
【目的】水库消落带土体在干湿循环作用下抗剪强度持续劣化，易诱发库岸边坡大变形破坏甚至滑坡灾害，严重威胁人民生命财产及区域工程设施安全运行。然而，针对消落带土体抗剪强度劣化条件下库岸边坡大变形破坏全过程的定量分析仍较少。【方法】以三峡库区白水河滑坡为例，采用单点两相物质点法，构建考虑消落带土体抗剪强度劣化的库岸边坡大变形分析框架。基于室内干湿循环试验获得的土体抗剪强度劣化数据，定量分析不同干湿循环次数下库岸边坡的动力响应与大变形破坏过程，揭示土体抗剪强度劣化对库岸边坡失稳破坏过程的影响规律。在此基础上，对比分析了表层土体加固、不透水面板、抗滑桩及坡脚加固等四种措施对库岸边坡大变形破坏的防治效果。【结果】随干湿循环次数的增加，库岸边坡变形持续累积并存在明显阶段性影响。土体抗剪强度劣化对库岸边坡不同部位的影响存在空间差异性，主要促进坡脚及中下部区域变形发展和剪切带扩展，而对中上部土体变形影响较小。此外，不透水面板措施对干湿循环劣化诱发的边坡大变形破坏防治效果最佳，坡脚加固与表层土体加固次之，抗滑桩的防治效果最低。【结论】本文构建的库岸边坡大变形分析框架能够有效再现消落带土体抗剪强度劣化条件下库岸边坡由局部变形累积到整体失稳破坏的全过程，研究结果可为库岸边坡全过程风险评估与防治提供参考。
为查明控制黄沙坪铅锌矿区域地下水铊异常的主要地球化学过程，本研究综合运用相关性分析、聚类分析、因子分析、Piper三线图、Gibbs图、氯碱指数（CAI）及主要离子比值等多种水化学分析方法，对研究区铊异常的特征及其形成机制进行了探讨。结果表明：研究区地下水属低矿化度弱碱性水，水化学类型以SO₄·HCO₃-Ca·Mg型为主；地下水的首要补给源为大气降水，受蒸发浓缩作用的影响有限，其水化学特征主要受岩石风化作用控制。研究区地下水中铊主要以Tl⁺形式稳定存在。受岩性特征的垂向差异及矿区开采引发的地质构造扰动影响，铊呈现出从近地表向中段深部逐渐富集的趋势。地下水中铊的水化学形成过程主要受控于硅酸盐岩（如流纹斑岩）的风化溶解，以及采矿扰动下矿区载铊硫化矿物（如黄铁矿）的氧化溶滤作用。此外，研究区地下水中存在的正向阳离子交换作用也对水体中Tl⁺的富集产生了一定影响。基于特征离子比值分析可知，研究区内农业与生活源污染对地下水的影响较为有限，地下水环境主要受矿山开采及冶炼活动的控制。综上所述，本研究明确了研究区地下水中铊的来源及其水化学形成机制，揭示了铊从浅部向深部逐渐富集的演化规律，为深入理解铊在地下水系统中的地球化学行为提供了科学依据。
【目的】针对塔河油田三叠系阿克库勒组薄互层单层厚度小、砂泥岩叠置关系复杂、常规地震资料受频带和信噪比限制而难以刻画薄砂体边界的问题，评价GAN分辨率提升方法在薄互层识别中的适用性。【方法】以研究区实际地震、测井和钻井资料为约束，构建加入真实噪声的训练样本，采用带残差密集块和相对论对抗损失的GAN模型进行地震分辨率提升，并与谱整形提频结果对比；进一步结合25、50、75 Hz Ricker子波合成记录、井震标定和波形指示反演，对增强结果的频谱特征、井震一致性和储层预测效果进行检验。【结果】原始地震、谱整形提频和GAN提频资料在目的层段的主频分别约为24.81、48.48和72.16 Hz，与对应主频合成记录的相关系数分别为0.9375、0.8692和0.8347。GAN提频后薄互层反射波瓣变窄，T2a1-T2a4层段砂泥岩边界和井间异常体连续性更清楚；以泥质含量约束的波形指示反演与T3井上砂岩段吻合率达到81.45%。【结论】GAN方法能够在保持主要构造格架和基本波组关系的基础上提高塔河三叠系薄互层地震响应的可识别程度，但增强后的高频细节仍需结合测井、沉积背景和钻井资料综合解释。
黄土洞穴是黄土高原典型的地质灾害，作为诱发滑坡、崩塌等灾害链的环节，其发育严重威胁西北地区人民生命财产安全。本文以董志塬地区三个典型流域为研究对象，综合野外调查、无人机航测与GIS空间分析，系统揭示了滑坡发育流域与农业灌溉流域两类不同环境下黄土洞穴的分布规律、成因机制及致灾机理。结果表明：（1）在董志塬地区，滑坡发育背景下，洞穴集中分布于滑坡微地貌单元，阴坡发育密度高于阳坡；农业灌溉背景下，洞穴沿塬边呈群洞式分布，阳坡密度显著高于阴坡。（2）洞穴发育受地形地貌、裂隙系统、汇水条件及人类活动四重因素综合控制。（3）成因机制上，滑坡发育流域的洞穴源于滑坡裂缝系统的潜蚀扩展，并与滑坡构成强正反馈循环；农业灌溉流域的洞穴则由长期灌溉驱动，呈现“垂向潜蚀—侧向掏蚀-沿坡向侵蚀”协同演化模式。（4）研究区存在“黄土洞穴—浅层滑坡—冲沟”与“黄土洞穴—崩塌”两类典型灾害链，二者均遵循“点状侵蚀—线状贯通—网状扩展—整体失稳—洞穴再发育”的演化路径。本研究深化了对不同发育背景下黄土洞穴发育规律与致灾机理的认识，为黄土高原地质灾害防控提供了科学依据。
秦巴山区地质构造复杂、地形起伏强烈，近年来，受降雨集中、人类工程活动影响，官元镇地质灾害频发，亟需构建服务于乡镇地质灾害危险性的高精度评价方法。本文以岚皋县官元镇为研究区，选取高程、坡度、坡向、曲率、岩土体类型、归一化植被指数、距道路距离和距河流距离8个评价因子，基于集成学习方法，建立信息量-随机森林耦合评价方法（IVM-RF），完成研究区地质灾害易发性等级划分，并利用SHAP方法解释耦合模型的因子贡献特征。结果表明与单一模型相比，耦合模型评价精度显著提升；SHAP分析表明，归一化植被指数（NDVI）、高程、距道路距离和坡度是影响模型输出的主要因子，反映出植被覆盖、地形高差、道路扰动和坡体形态对地质灾害发育的综合控制作用。在此基础上，结合研究区历史降雨记录，设置中雨、大雨、暴雨及大暴雨四种降雨工况，进行不同降雨工况下的地质灾害危险性评价。结果表明随降雨强度增加，极高、高危险区面积持续增加，且危险区主要分布在低山区与境内主路两侧。研究可为秦巴山区类似地貌区域地质灾害危险性评价与防灾减灾工作提供技术支撑。
【目的】深层弱胶结稠油油藏开采过程中通常伴随着显著的地质力学效应，准确认识储层岩石在不同应力状态下的力学响应，并准确表征其岩石强度、体积变形及压密行为，对于此类油藏开发方案设计和地质力学评价具有重要意义。【方法】本研究使用区块采样岩心开展了高温高压三轴剪切和等向应力实验，分析了不同应力状态下岩石的力学响应特征，并通过引入等效黏聚力、胶结演化、应力状态控制、帽盖准则，建立了状态依赖的应力剪胀弹塑性本构。【结果】结果表明：弱胶结稠油储层岩石的承载机制逐渐由胶结和温度控制向颗粒摩擦及压密控制转变。温度升高至200℃时，单轴峰值下降约77%；围压高于3 MPa后，温度效应明显减弱，围压成为主控因素，围压由3 MPa增至15 MPa时，平均最大体积压缩量由0.66%增至3.69%，压密剪胀转折逐渐推迟；中等围压下，岩石易会出现剪胀硬化现象，高围压下则以压密为主。等向应力循环过程中，加载最大体积应变和卸载残余体积应变均随历史最大压力增大而累积，并且高温能够促进岩石在较低压力阶段发生较大不可逆结构调整。模型验证结果显示，应力拟合优度中位数约为0.87，体变拟合优度中位数约为0.91，模型能够较好表征其温度敏感、压密剪胀转化及路径相关变形特征。【结论】本研究可为深层弱胶结稠油油藏开发参数优化和地质力学评价提供实验依据与本构基础。
【目的】混合式抽水蓄能工程通常依托既有水库或水电站建设，运行期水位变幅大、调节频次高，近坝库岸边界条件变化明显，库岸稳定成为工程安全运行中较为突出的工程地质问题。受库水位频繁涨落、降雨入渗、道路开挖和坡脚临水等因素共同影响，近坝库岸滑坡、变形体和不稳定堆积体等隐患发育条件复杂，单一遥感手段难以同时获取地貌边界、工程扰动和缓慢形变信息。【方法】鉴于此，本文以两河口混合式抽水蓄能电站近坝库岸为研究对象，结合混蓄工程运行期库水位调节和近坝库岸工程扰动特征，融合多源光学影像与SBAS-InSAR技术，开展库岸地质灾害隐患识别与典型隐患体分析。【结果】结果表明，研究区整体形变较小，大部分区域LOS向累计形变量介于-25～40 mm，整体处于稳定或弱变形状态，异常形变主要集中在河谷两侧、中低山坡、道路附近及临水前缘。典型隐患体中，XZ-2变形体活动性最强，累计形变量达-87 mm，变形主要集中于中部至前缘区域；XZ-1、拖达西变形体和XZ-3滑坡的变形主要集中于中部道路带、坡体中下部及临水前缘；瓦支村对岸不稳定堆积体呈前缘塌岸向中后部渐进扩展特征。【结论】研究结果表明，光学影像可识别近坝库岸地貌边界和工程扰动迹象，SBAS-InSAR可补充缓慢形变信息，二者融合可为混合式抽水蓄能电站近坝库岸隐患快速筛查和重点复核提供参考。
【目的】断陷盆地深洼区是当前油气勘探的重点，查明沉积物源汇过程及输砂路径对隐蔽油气藏勘探至关重要。近年来，歧口凹陷深洼区在渐新统东营组发现多套水下扇体并获得工业油流，但扇体物源方向存在争议。虽有学者提出物源来自北部燕山褶皱带，但源区距离深洼区达60 km，且其间发育多个凸起构造单元，供源能力、输送路径及源-渠-汇过程缺乏系统研究。【方法】本文运用高精度地震、测录井、岩心等资料，利用岩心观察、重矿物分析、碎屑锆石U-Pb定年、古地貌恢复及地震属性分析等方法，确定了扇体物源方向，查明燕山物源输送路径，进而揭示了源-渠-汇过程及发育机理。【结果】结果表明：扇体碎屑锆石年龄谱与燕山造山带岩浆岩年龄吻合，重矿物组合亦与燕山物源区相似，指示物源主要来自盆地北部的燕山造山带。前人磷灰石裂变径迹分析显示，东营组沉积时期（28.5-23.8 Ma）燕山造山带快速隆升，提供了强烈物源供给。古地貌分析表明，该时期歧口凹陷进入拗陷阶段，盆内低凸起没入水下，碎屑物质自燕山褶皱带形成辫状河三角洲，经北塘次凹汇集，受大神堂、涧南等断层形成的断槽约束，沿多级断阶“接力式”向南搬运；最终在新港-海河断层形成的巨大地貌落差下转化为重力流，在深洼区卸载形成多期叠置的远岸水下扇。【结论】据此，本文建立了“燕山强烈供源、多级断阶输砂、地形坡度控相、深洼地貌聚砂”的源-汇模式，揭示了盆外物源隆升剥蚀与盆内沉积的动态响应。该模式表明，在强大物源供给与高效构造-地貌输导系统耦合下，陆相断陷湖盆可实现长距离跨地貌单元搬运，在深洼区形成大规模重力流扇体。本研究为歧口凹陷深洼区油气勘探提供了理论依据，也表明类似盆地深洼区具备发育规模性优质储集砂体的潜力，为深洼区源-汇研究提供了重要参考。
【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。
三维地质模型数据具有多尺度、多属性和空间分布不均等特点，地质体形态复杂、数据量庞大。目前常用的R树与Hilbert R树索引在处理此类数据时，存在叶子节点重叠度高、空间聚集性差和查询局部性不足等问题，难以满足高效随机访问的需求。为此，提出了一种基于聚类Hilbert R树的索引方法。该方法通过结合地质空间对象的划分策略及与Hilbert曲线的空间填充特性耦合的双阶段聚类策略，构建了面向地质体对象的空间索引体系。在传统Hilbert R树的基础上引入K-means聚类算法，对叶子节点进行最小外接矩形（MBR）几何聚类，再对非叶子节点进行Hilbert码值语义聚类，增强了Hilbert R树叶子节点的空间紧凑性与聚类均衡性，减少了MBR的冗余面积和在数据分布不均情况下相邻节点之间的空间重叠，从而实现高效的范围查询。利用贵州大规模的多尺度三维地质模型进行测试，结果表明：与传统Hilbert R树相比，聚类Hilbert R树索引方法在索引空间占比和查询响应时间方面均有显著提升，特别是在处理大规模数据集中，其索引空间占用减少了17%，查询响应时间提高了35%，查询效率得到了显著提升。
【目的】冰岩复合边坡在强震作用下极易诱发高位、高速、远程冰岩崩灾害链，是青藏高原东南缘地震地质灾害防治的核心难题之一。【方法】以西藏林芝市米林县则隆弄沟冰岩复合边坡为地质原型，依据相似理论设计并制作含基岩层、冰川层和冰碛物层的三层复合模型，开展振动台物理模拟试验，系统研究强震作用下冰岩复合边坡的动力特性演化和加速度放大效应，结合PIV技术分析失稳破坏模式。【结果】研究结果表明：（1）冰碛物层初始自振频率为31.68 Hz。随地震动幅值逐级增大，冰碛物层自振频率持续下降，总降幅达62.1%，损伤演化呈初始损伤与损伤破坏两个阶段。（2）冰碛物层与基岩层的PGA放大系数随激励频率呈先增后减变化，在21 Hz附近出现共振峰值。而冰川层的PGA放大系数则随频率单调递减，且在低频激励下响应显著。（3）坡体在垂直方向具有典型高程放大效应。随输入幅值增大，冰碛物层PGA放大系数先增后减，冰川层的PGA放大系数持续增长，两者的加速度动力响应差异在0.7 g达到最大。相同幅值正弦波激励下的PGA放大系数明显大于汶川波。（4）边坡失稳破坏呈剪切—拉裂—滑移型的破坏模式，其演化过程为：冰碛物层表层剪切裂隙萌生—裂缝扩展贯通形成滑移面—沿滑移面滑动—整体失稳，而冰川层与基岩层在试验过程中未发生明显破坏。【结论】研究揭示了冰岩复合边坡在地震荷载下以冰碛物层为控制层位的累进性失稳机制，可为藏东南地区冰岩崩灾害风险防控与重大工程规划建设提供一定参考。
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。
【目的】弱层空间位置变化会显著影响分层滑坡的滑移方式及滑后堆积演化，但其对堆积形态、堆积距离与堆积厚度协同响应的控制规律尚缺乏系统认识。本文旨在揭示弱层位置变化对分层滑坡堆积响应的影响特征及其规律。【方法】在前期已建立的滑坡堆积快速预测框架基础上，将生成对抗网络代理模型作为多工况分析工具，结合MatDEM构建6组不同弱层位置条件下的三层分层滑坡工况，并通过配对工况设计，系统分析弱层由上部向中部迁移后的堆积形态、堆积距离及堆积厚度响应差异。【结果】代理模型预测结果与MatDEM参考结果具有较高一致性，测试集平均SSIM和IoU分别达到0.915和0.935，表明该模型能够较好保持滑后堆积体的主体轮廓与空间展布特征。弱层位于上部时，滑后堆积主要表现为浅层牵引与整体铺展；弱层位于中部时，层间分异、结构重组及局部厚积特征更加明显。总体上，弱层位置变化对堆积厚度重分布的影响较对前缘展布更为稳定，堆积厚度较堆积距离表现出更一致的响应方向。【结论】弱层空间位置是控制分层滑坡堆积演化的重要结构因素，堆积厚度可作为识别弱层位置效应的敏感响应指标。生成对抗网络代理模型能够在保持关键堆积特征的基础上提高多工况分析效率，可为分层滑坡堆积演化规律研究提供高效手段。
针对滑坡易发性评价中样本数量有限的问题，以秭归县为研究区，选取15个滑坡影响因子构建评价指标体系，提出一种WGAN-GP数据增强与图神经网络(GNN)耦合的滑坡易发性评价方法。利用WGAN-GP生成高质量虚拟样本以扩充数据集，并采用基于特征空间相似性的K近邻方法构建图结构，使虚拟样本与真实样本共同参与GNN的信息传递过程。分别在原始与增强数据集上构建GNN模型，同时选取RF、XGBoost和SVM三种常用机器学习模型进行对比分析。结果表明：在原始数据条件下，各模型预测精度差异较小，GNN模型未表现出明显优势；引入数据增强后，各模型精度均有所提升，其中GNN提升最为显著，AUC由0.8235提高至0.9426。在易发性分区结果中，GNN+WGAN模型在极低易发区LD值为0.11，在极高易发区达到4.03，表明其易发性结果与滑坡点空间分布具有较好的一致性。这验证了该方法能够有效缓解研究区样本不足的问题，提高滑坡易发性评价精度与结果可靠性。
【目的】琼东南盆地陵水凹陷梅山组二段发育一套特殊的混积岩组合，这一特殊性使其成为研究混积岩储层差异演化机制的天然实验室。该段储层非均质性强、优质储层分布规律不清，制约了深水油气勘探。【方法】本次研究基于铸体薄片、扫描电镜及孔渗数据，系统分析了混积岩类型、成岩作用及孔隙演化特征，揭示了“沉积组构—成岩响应—储层质量”耦合机制对储层差异演化的控制。【结果】结果表明：① 研究区发育三类混积岩相，其沉积组构差异显著——Ⅰ类岩相（含砂质有孔虫灰岩）为灰泥基质支撑、富生物壳体；Ⅱ类岩相（含生屑钙质胶结砂岩）为颗粒支撑、富砂富生屑；Ⅲ类岩相（含生屑灰泥质砂岩）为灰泥基质支撑、低颗粒含量，沉积组构差异奠定了成岩演化的物质基础。② 三类岩相发育不同的成岩-孔隙演化路径：溶蚀增孔型（Ⅰ类岩相）早期压实胶结致密，晚期溶蚀大幅增孔，形成高孔（17.25%）优质储层；胶结-溶蚀复合型（Ⅱ类岩相）早期胶结强烈减孔，晚期溶蚀有限，形成中孔（14.53%）中等储层；压实减孔型（Ⅲ类岩相）持续压实致密、溶蚀微弱，形成非储层（8.45%）。③ 全区孔隙演化定量恢复表明，压实作用减孔8.57%，胶结作用减孔4.31%，溶蚀作用增孔9.79%，最终孔隙度为13.54%。【结论】本次研究揭示的“沉积组构—成岩响应—储层质量”耦合机制，阐明了深水混积环境储层差异演化的内在规律，沉积组构决定成岩作用的类型、强度与时序组合，进而控制储层质量，为混积岩储层预测提供了可推广的理论范式。
【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。
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。
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。
【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。
【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】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
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。
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】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】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。
【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】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】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。
