准噶尔盆地勘探目的层埋深大，地震波高频吸收衰减严重，地震子波主频低、频带窄，导致地震数据分辨率不足，严重影响了砂泥岩薄互层的识别精度。反褶积是提高地震数据分辨率的重要手段，提出了一种频率域反褶积方法，通过优化目标谱设计达到拓宽地震数据有效频带范围、提高地震数据垂向分辨率的目的。首先构建了广义余弦宽带目标谱，根据目标谱与地震记录频谱对角矩阵和拓频因子之间的关系建立了拓频正演模型，然后利用整形正则化反演方法进行了拓频因子反演，最终实现了对地震数据的拓频处理。模型测试结果验证了基于广义余弦宽带目标谱反演的拓频方法的有效性，准噶尔盆地实际数据应用结果表明地震频带得到了有效拓宽，薄层识别能力得到了有效提高。广义余弦目标谱设计灵活，具有较宽的频带范围，其对应子波旁瓣振幅小，旁瓣宽度窄，基于广义余弦宽带频谱反演可有效提高地震资料分辨率，为非常规油气勘探提供可靠的数据支撑。

天然气水合物是甲烷等天然气在高压、低温条件下形成的冰状固体物质，广泛存在于大陆边缘沉积物和永久冻土区，是重要的甲烷储库。海底天然气水合物分解释放的甲烷能够进入大气、加剧温室效应，也可以通过微生物活动被转化为有机和无机碳库。因此，甲烷衍生碳在沉积物中的埋藏能够有效减少进入大气中的甲烷通量，从而减缓甲烷释放造成的温室效应。中国南海具有独特的构造环境和沉积条件，是蕴藏天然气水合物的理想区域，在地质历史时期发生了多次甲烷渗漏事件。因此，深入研究南海海底甲烷释放记录、沉积物和水体中甲烷的转化过程以及甲烷衍生碳的埋藏，对于了解海洋碳循环以及天然气水合物对气候的调控作用具有重要的科学意义。笔者对南海海底天然气水合物分解触发机制、识别甲烷释放事件的方法以及沉积物和水体中甲烷的转化过程进行了综述，聚焦沉积物和水体中的有机地球化学过程，对甲烷释放、转化和埋藏过程进行了总结，并介绍了基于碳酸盐岩、有孔虫、类脂生物标志物和沉积物碳硫微量元素系统学识别天然气水合物分解事件的前沿方法和相关研究工作。在前人工作的基础上，笔者对冷泉环境中甲烷向有机碳的转化研究进行了展望，以期为进一步研究极端环境下的海洋碳循环理论提供支撑。

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（electrical resistivity tomography，简称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。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/动态实验以及野外场地数据，对比优化电极排列与传统电极排列的监测时间与监测精度，验证了贝叶斯实验设计优化方案的有效性。室内实验结果表明：优化后监测方案能减少约75%的监测时间，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。野外场地实验验证表明：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。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。

富满油田油气勘探潜力巨大，是塔里木油田增储上产的重要战略接替区。分析该区原油的来源、热成熟度以及充注过程对揭示研究区油气成藏模式和富集规律以及指导后期油气勘探至关重要。通过对富满油田F_I17走滑断裂带15个原油样品的有机地球化学和3口井（HD32、MS2和MS5）流体包裹体样品的系统分析，结合走滑断裂的走向分段及活动期次探讨了F_I17走滑断裂带原油地球化学特征和油气充注过程及其主要控制因素。研究结果表明该断裂带原油均源于下寒武统玉尔吐斯组烃源岩，芳烃参数换算的原油等效镜质体反射率值（%VRE）介于0.80%～1.20%之间，总体经历了较弱的原油热化学硫酸盐还原作用（TSR）、气洗和原油裂解作用。断裂带及周缘经历了加里东晚期、海西中−晚期和喜山期3期不同成熟度油和喜山期天然气充注，但南北存在同期不同成熟油充注差异，北段和中段以第2期（蓝绿色荧光）和第3期（亮蓝色荧光）油贡献为主，南段以第2期（亮蓝色荧光）油充注为主且存在喜山期天然气气侵改造。F_I17走滑断裂带原油热成熟度、气洗和原油裂解程度以及晚期油气贡献由北向南呈增大趋势，这种变化规律主要受控于南强北弱的断裂活动强度差异。本研究表明断裂带北−中段深部可能存在晚期较高成熟度油气，当前勘探深度并未达到液态烃赋存的下限，更深部的储层仍具有较大的油气勘探潜力。

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。

板桥凹陷沙三段扇体前缘远端—深湖区发育典型陆相断陷湖盆深层页岩层系，本研究旨在查明板桥凹陷深层沙三段页岩沉积特征，厘定页岩油气纵向甜点段，综合评价深层页岩勘探潜力。基于岩心、录井、分析测试等数据，采用地质统计、沉积相与有机地化分析、岩石薄片观察、全岩矿物X衍射、显微CT扫描及地球物理预测等技术，综合剖析页岩的宏观沉积特征和岩石组构类型、层理结构以及微观结构和组成特征，分析其生烃物质基础和成烃条件。结果表明，沙三段页岩层系宏观上可分为混积型、夹层型和互层型3种类型，其中混积型和夹层型分布范围广，岩石发育黑色、深灰色泥岩，为优势岩石组构类型。微观上极薄纹层、薄纹层泥页岩具有较高的有机碳含量，为优势纹层类型。成岩演化分析表明，3350 m深度以下发育层间水快速排出带、层间水随有机质快速排出带，形成的异常高压利于微观孔隙保存。综合研究表明，板桥凹陷沙三段页岩层系主体已达成熟−高熟阶段，具备油气富集成藏、规模聚集的良好条件，并指明C2，C6甜点段为主要的油气富集段，为页岩油气勘探评价提供了理论支撑。

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（R_s）主要受水灰比控制，电荷转移电阻（R_ct）则没有明显的控制性因素；在试样养护完成时，受3个因素的影响，锚杆−砂浆界面会出现钝化膜完整与钝化膜不完整2种状态。研究结果表明，在试验所选择的范围内，拉拔荷载会随着细砂粒径的增大和水灰比的减小而增大，并且试样的拉拔荷载与孔隙溶液电阻（R_s）和电荷转移电阻（R_ct）呈正相关。研究成果对锚固结构砂浆配比及应用中的有效性验证具有重要意义。

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。

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3个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屯留区一等富硒土地面积为299.33 km²，占比为26.21%，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。④依据评价结果，结合屯留区国土空间规划，划分出3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。选择决定系数（R²）、均方根误差（RMSE）、平均绝对误差（MAE）模型预测效果的评价指标。最后，使用归一化互信息法评估不同输入参数对隧道围岩变形预测结果的影响。研究结果表明，FA-SVR模型在训练阶段和测试阶段的预测性能优于GWO-SVR模型和WOA-SVR模型，训练集和测试集对应的R²分别为0.9634和0.9648，RMSE分别为18.786和14.699，MAE分别为9.460和11.170，预测能力排序为：FA-SVR>WOA-SVR>GWO-SVR。萤火虫算法、鲸鱼优化算法和灰狼优化算法均能提高支持向量回归模型的预测性能，FA-SVR模型的预测效果最好，经过优化的混合预测模型性能显著优于经典模型。敏感性分析表明，节理密度是影响隧道围岩变形预测值的最重要参数。研究成果可为隧道工程安全控制提供重要参考。

高-过成熟页岩气藏生排滞烃强度的定量表征是深层资源评价的关键科学问题。四川盆地东南部红星地区二叠系吴家坪组二段页岩气藏（探明储量>10¹¹ m³）具有薄层分布、强非均质性及多期构造改造等复杂地质特征，导致传统静态资源评价方法难以精确刻画其烃类生成-排出-滞留的时空演化规律。本研究构建热模拟实验、生烃潜力法与生烃动力学法相互验证的多维评价体系，系统重构了吴二段页岩气藏从成烃到保存的全过程演化模式，实现了资源潜力的定量表征与空间预测。半封闭体系热模拟结果表明，研究样品总烃产烃率达456 mg/g，其中总气产率为349.68 mg/g（占比76.7%），总油产率为106.59 mg/g（占比23.3%）；油相产物主要以排出为主（103.35 mg/g），滞留量较低（3.24 mg/g）。生烃潜力法评价显示，吴二段页岩在键质体反射率R_o=0.5%和0.8%分别进入生烃和排烃门限，原始生烃潜力指数高达550 mg/g，川东红星区及周缘地区现今生烃、排烃与滞留烃强度最高值分别达90×10⁸、68×10⁸和28×10⁸ m³/km²，三者中心呈高度空间耦合，主要集中于万州−红星−恩施3个关键区域。生烃动力学模拟进一步揭示，研究区生气强度峰值可达50×10⁸ m³/km²，滞留气强度最高为16×10⁸ m³/km²。通过综合埋深、构造稳定性及封闭性等关键保存条件因素分析，定量确定了现今残余气强度分布格局，证实红星-万州地区为最优勘探靶区。本研究不仅阐明了四川盆地二叠系页岩气藏生排滞烃的时空演化规律，也为深层-超深层页岩气精细勘探提供了理论依据和实践指导。

海洋生态观测是海洋探索、生态保护修复、灾害预警预报、防灾减灾的重要手段和途径。21世纪以来，为进一步开展海洋生态观测，应对在人类活动和全球气候变化影响下各类生态灾害预警、典型生态系统面临退化等威胁，海洋生态观测技术已逐步迈入自动化、智能化、实时反映动态结果的时代，对生态文明建设下海洋生态观测系统研究提出了更高的要求。讨论了国际近岸海域、深海、海底海洋生态观测系统发展和研究现状，对现有观测系统进行了总结，分析了我国改革开发以来海洋生态观测系统技术的发展趋势、海洋生态观测系统发展的必要性，以及目前我国以近岸生态浮标为主的生态观测系统在我国沿海省市发展现状，并对此类观测系统在应对脆弱典型生态系统、新型生态灾害等预警研究中存在的局限性。提出我国生态观测应由简单的生态浮标向立体观测网发展，并且针对不同的典型生态系统建立有针对性的“岸–海–空–天”立体观测网络。

为减轻滑坡灾害风险，进一步保障区域可持续发展，开展有效的滑坡监测预测研究具有重要的现实意义。通过研究滑坡监测预测中的关键技术与方法，分析各类算法在滑坡监测预测场景中的效率和精度，不断提升滑坡灾害防治水平。在特征提取技术方面，对比分析了SIFT、SURF和ASIFT 3种基于图像特征匹配算法的性能，其中ASIFT在匹配数量、精确率和召回率方面具有显著优势，尤其适用于准确性要求较高的复杂环境场景；在光流分析技术方面，探讨了基于Lucas-Kanade稀疏光流法和Horn-Schunck稠密光流法的应用效果，其中Lucas-Kanade稀疏光流法计算效率高，适合实时应用场景，但存在遗漏重要运动信息风险，Horn-Schunck稠密光流法能够提供全面的光流场信息，适用于环境复杂场景，但存在计算复杂度较高的不足，因而难以用于实时处理；在滑坡易发性预测方面，详细介绍了支持向量机（SVM）、决策树（DT）和随机森林（RF）等经典机器学习方法在滑坡预测中的应用优缺点，并重点研究了基于粒子群优化支持向量机（PSO-SVM）的模型性能，该模型通过优化超参数，显著提高了模型的分类准确度、泛化能力和预测精度。此外，通过引入Faster R-CNN模型，利用其先进的卷积神经网络架构，实现了复杂场景下滑坡事件的自动识别与分类，进一步提升了滑坡监测预警的效率和准确率。研究表明，ASIFT局部特征提取的精确率为0.84，Lucas-Kanade稀疏光流法的跟踪误差为0.12，PSO-SVM模型的均方根误差为0.52，Faster R-CNN模型在滑坡图像自动识别与分类方面的置信度可达0.98，综合性能较其他算法显著提升。综上所述，通过引入人工智能算法，结合多学科技术手段，全方面提升了滑坡监测预测技术的效率和精度，研究成果为滑坡地质灾害防治提供了更有力的技术保障。

目前库车坳陷侏罗系克孜勒努尔组煤层的研究主要集中在浅部，有关深部煤层的研究却很少。针对库车坳陷侏罗系克孜勒努尔组煤层煤岩特征、储层物性和含气性不明等问题，依托钻井资料，采用地震资料处理、连井分析、取样观察及气测孔渗、等温吸附实验等方法，对该区块煤层的几何分布特征、煤岩煤质特征、储层物性、吸附性和含气量等方面进行了研究。研究表明：①研究区克孜勒努尔组深部煤层以原生结构为主，有机显微组分以镜质组为主，平均质量分数达62.20%，有机质类型均为Ⅲ型，中煤阶；整体属于中高挥发分、特低硫分、特低−低灰分的煤层；②深部煤层的气测孔隙度平均值为7.10%，平均渗透率为0.685×10⁻³ μm²，其甲烷的吸附能力受镜质体反射率、水分含量和灰分产率的影响大；③库车坳陷侏罗系克孜勒努尔组埋深2 000～5 000 m的煤层主要分布在北部构造带内，面积达2 800 km²，单层厚度最高可达22 m，实测深部煤层平均含气量11.77 m³/t，资源潜力巨大。对比浅部煤层，研究区克孜勒努尔组深部煤层受埋深影响明显，成熟度高并已规模产气，具备勘探潜力；含水饱和度是影响克孜勒努尔组煤层含气性的关键因素；含水饱和度低且有利于游离气富集的迪北缓坡平台将是库车坳陷煤岩气的有利目标区。

河湖−地下水交互带的复杂结构驱动着营养盐的迁移转化与归宿，探究氮素在地下水中的时空分布特征及其控制因素对于水质和生态系统的保护具有重要指导意义。以长江中游河湖−地下水交互带为研究对象，分别于丰水期和枯水期采集2个承压水剖面以及1个潜水剖面的地下水样品，进行水文地球化学分析，并运用随机森林模型探讨了氮素富集的控制因素。结果表明：地下水中氮素的主要存在形态为铵氮（NH₄-N），丰水期承压水NH₄-N质量浓度（0.37～4.96 mg/L, 均值2.07 mg/L）显著高于潜水（0～0.096 mg/L, 均值0.012 mg/L）。其低浓度Cl^-/SO₄²⁻以及高浓度CO₂/HCO₃⁻指示NH₄-N的富集与天然成因条件下含氮有机质矿化过程密切相关。相比承压水，潜水枯水期NH₄-N质量浓度（均值1.25 mg/L）显著高于丰水期（均值0.032 mg/L），呈显著的季节性变化，且其Fe/Mn比值也相对较高。结合水位波动情况，潜水受人为活动影响较大，该含水层中NH₄-N富集后可进一步发生厌氧铁铵氧化过程。本研究丰富了河湖−地下水交互带氮素赋存规律的认识，并可为氮循环相关的生物地球化学过程提供理论基础。

近年来，鄂尔多斯盆地陇东地区太原组铝土岩气勘探取得了重大突破，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了一定进展，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。为了明确临兴地区本溪组铝土岩的储层特征与控制因素，通过开展全岩X射线衍射（XRD）、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、储层物性等进行了精细表征，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了探讨。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、晶间孔以及微裂隙，偶见有机质孔。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30～70，80～130，4～13 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。

断层作为地质构造的重要组成部分，通过改变地下水流动路径、渗透性分布和溶质运移机制，显著影响污染物在地下水系统中的扩散范围和速度，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。基于GMS软件构建了包含断层渗透性的地下水流和溶质运移模型，开展了不同工况及断层渗透性增强下垃圾填埋场特征污染物渗漏对地下水环境和输水隧洞的影响模拟。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，且污染物中心最高质量浓度小于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 d扩散运移至输水隧洞所在位置，3种渗漏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。研究结果可为研究区地下水污染防治和风险评价提供科学支撑。

经历多年勘探，顺北地区走滑断裂带陆续取得了油气突破，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、来源和热成熟度，对下一步超深层油气勘探持续推进具有重要参考意义。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了详细剖析。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。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，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。

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（P₃l）下部黏土岩为研究对象，在样品铌含量分析的基础上，结合粉晶Ｘ射线衍射（XRD）、扫描电镜−能谱（SEM-EDS）、电子探针（EPMA）等手段，对富Nb样品进行了矿物鉴定及定量分析。结果表明，黏土岩中Nb₂O₅质量分数为41×10⁻⁶～437×10⁻⁶，平均187.2×10⁻⁶，达到了风化壳型矿床的最低工业指标，Li、Ga等元素富集程度也较高，是多种关键金属的富集层，具有良好的成矿潜力和找矿前景。粉晶X射线衍射（XRD）分析显示富铌黏土岩中含有较丰富锐钛矿，电子探针（EPMA）分析表明锐钛矿中Nb₂O₅的质量分数为0.09%～3.40%，平均1.17%。依据锐钛矿中铌含量、扫描电镜−能谱（SEM-EDS）扫面，以及全岩样品Nb₂O₅的含量特征，认为铌主要以类质同像形式赋存于锐钛矿之中，还有一部分被黏土矿物所吸附。Nb主要继承自峨眉山玄武岩中榍石等矿物的风化产物，风化作用的强弱对Nb富集成矿具有重要的影响，为风化−沉积型矿床。研究成果为铌资源地质找矿、资源评价以及综合开发利用提供科学依据。

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。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，再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。定量分析对比了U-Net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。本研究建立的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。

干热岩是一种开发前景广阔的地热资源。增强型地热系统（EGS）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。

为了研究受到晚更新世和全新世海侵、现代海水入侵和蒸发作用共同影响下的地下水咸化过程，以沧州地区2个浅层含水层组作为研究对象，基于一系列古环境演化资料，运用SEAWAT软件建立了二维古水文地质模型，模拟了全新世以来地下水盐分的演化过程。结果表明：当今浅层地下水盐分的分布情况受到全新世海侵和海退事件的影响，来自古海侵的海水呈指状下渗，平均下渗速度达到23 mm/a，古海侵形成的咸水已下渗至地下−140～−160 m处。晚更新世海侵及全新世海侵事件中被捕获并储存的古海水仍然存在含水层中且未被完全淡化，滨海地区地下水盐分运移过程仍未到达平衡。古海侵形成的地下咸水仍以较低的速率持续下渗，地下水咸化过程也在持续进行，可能会导致更深层地下水水质的进一步恶化。研究成果可为沿海地区水资源管理提供参考。

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时空差异性的认识，本研究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，讨论了不同构造单元先存构造、基底岩性、断裂体系及构造演化的差异，并结合岩浆活动和动力学背景，探究了盆地内坳陷构造的成因。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；珠三、珠二及珠一西部断裂以NE-NEE走向为主，珠一及珠二东部断裂以近EW-NWW走向为主，控制着盆地裂陷期的构造格局；裂陷作用自东向西逐渐减弱，珠一东部先存断裂更为活跃。裂陷期主要断裂是沿基底先存断裂继承发育，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，珠一和珠二坳陷内的同沉积主干断裂体系发生由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；裂陷后期，由于深度相关的伸展模式影响下，裂陷结构由北向南为“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。

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，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，建立了内排土场边坡三维边坡工程地质模型，在此基础上，自动生成了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。

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。以软硬相间地层岩土体为研究对象，采用有限-离散元法（finite discrete element method，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。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2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。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。

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。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。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质量分数（均值68.02×10⁻⁶）偏高，相对富集Au、As、Sb、Cu等元素；毒砂中Au质量分数均值为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。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。

樊151块为低渗透滩坝砂油藏，储层整体物性差，非均质性强，导致在实际开发中原油采收率较低，滞留较多的剩余油。分析储层非均质性对剩余油分布的影响，找出剩余油富集部位，对油田提高采收率具有重要的指导意义。同时储层非均质性综合指数的计算在定量表征非均质性方面具有重要意义，因此提高储层非均质性综合指数计算的准确性，可为预测油田开发有利区和寻找剩余油提供参数依据。为提高储层非均质性综合指数计算的准确性，提出了AHP-CRITIC组合赋权法，采用线性组合的方法得到主客观复合权重，定量计算储层非均质的综合指数，该方法兼顾主观性和客观性，实现优势互补弥补了单一赋权的不足。使用AHP-CRITIC组合赋权法对樊151块沙四上纯下次亚段2⁴小层储层非均质性进行了定量研究，结果表明：非均质综合指数I值的范围在0.27～0.73，综合指数值在0.4～0.65之间约占63%。研究区目的层呈现中等-较强非均质，非均质综合指数值I的高值区域分布情况与该小层剩余油饱和度平面等值线图的高值区域基本吻合，说明AHP-CRITIC组合赋权法合理地分配了评价指标参数的权重，形成了适用于该小层的储层非均质性定量评价标准，为储层非均质定量表征提供了新方法。

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假设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渗透系数，给出了一种新的岩体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。

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。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。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。

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，对其进行了分类和归纳整理。主要为以下几个方面：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500 m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使用；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；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。

滑坡作为一种对自然和社会环境造成极大破坏的地质灾害，其易发性评价对防灾减灾至关重要。现有的滑坡数据库常作为滑坡易发性评价的数据基础，由于更新不及时，存在时效性差和不全面等问题。此外，传统的滑坡易发性评价方法主要依赖于静态数据（如地形、地质、水文），缺乏动态数据（如地表形变），难以全面捕捉正在变形的滑坡特征，导致评价的可靠性较差。结合光学遥感技术和合成孔径雷达干涉测量技术（interferometric synthetic aperture radar，简称InSAR）识别研究区滑坡并获取地表形变作为动态评价因子，结合静态评价因子，采用联合训练和加权叠加两种方法，耦合最大熵模型（maximum entropy，简称MaxEnt），并使用迭代自组织（Iterative Self-Organizing，简称ISO）聚类算法对石棉县进行了滑坡易发性评价及分区。结果表明：（1）综合光学遥感技术和InSAR技术两种方法，在研究区共识别出139处滑坡，石棉县滑坡灾害高易发区主要分布于河流和道路两侧，滑坡灾害点的分布与所划分区域有很好的吻合性。（2）补充InSAR形变因子在一定程度上提高了6.1%的易发性精度（AUC=0.921），同时显著地降低了评估结果中出现假阳性和假阴性的情况，提高了模型的精确性。该研究突出了将InSAR形变信息融入滑坡易发性模型中的优势，可为石棉县滑坡灾害预防提供重要支撑。

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，分析了试验前后岩样的表观特征、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。

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M_s 6.8级地震为例，首先基于获取得到的震后0.2 m分辨率光学影像（digital orthophoto map，简称DOM）和0.5 m分辨率的数字高程模型（digital elevation matrix，简称DEM），采用人工目视三维遥感解译地震诱发滑坡，再结合野外调查修正，确定最终地震诱发滑坡数量，并在此基础上分析地震诱发滑坡分布与地形地貌、地质构造、地震因子等地质背景的关系。结果表明：①此次泸定地震事件在约680 km²的研究区内引发了9248处滑坡，且以中、小型滑坡为主，滑坡面积密度最高集中在鲜水河断裂、大渡河断裂以及锦屏山断裂3条断裂交汇处；滑坡总面积约45.57 km²，平均滑坡面积可达4941 m²。②本次地震滑坡分布主要受地面峰值加速度PGA以及断裂构造影响，多分布在PGA> 0.6 g（g为重力加速度），距发震断裂两侧1 km范围内；此外滑坡的发育还与距水系及道路距离呈负相关；局部受地形因素影响滑坡主要发育在高程1200～2400 m、坡度30°～60°、坡向E及SE向区域，且地层岩性多为硬岩。③此次泸定地震的滑坡数量及面积与震级关系也遵循指数分布；同时由于此次解译基础数据精度较高，解译得到的地震滑坡数量相比于其他文献而言更多，最小面积更小，总面积更大。本研究成果已应用于泸定地震灾区的灾后恢复重建工作，为提高抗灾能力和降低地震风险提供了科学依据。

为改善黏土工程特性和增加废弃钢渣(SS)利用率，铺设土工格栅加筋，然后对钢渣−黏土混合土、砂−黏土混合土及黏土分别进行直剪试验、循环剪切试验和循环后直剪试验，研究不同钢渣掺量、竖向应力、含水率、剪切幅值条件下，混合土筋−土界面强度特征、阻尼比、剪切刚度变化和混合土体位移情况。试验结果表明：钢渣可以显著提高黏土筋−土界面抗剪强度，且改良效果优于常规材料砂改良黏土；钢渣−黏土混合土具有较大阻尼比和剪切刚度，说明其具有较好的减震耗能性。其中，40%钢渣掺量下的钢渣−黏土混合土抗剪强度、阻尼比和剪切刚度较优；相较于循环前直剪，经过循环荷载作用后钢渣−黏土混合土抗剪强度有所提升。此外，与竖向应力和剪切幅值相比，含水率对钢渣−黏土混合土的抗剪强度参数、剪切刚度和阻尼比有较大影响。钢渣−黏土混合土在循环剪切荷载作用下，可以呈现更好的减震耗能性，试验结果可为钢渣代替砂改良黏土提供理论依据。

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、储层评价以及储层模型建立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，本研究首先收集了白云岩、砂岩等8种岩石共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，简称CBAM）以及多尺度特征融合模块（multi scale feature fusion module，简称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。实验结果表明：与基础模型相比，本研究提出的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分别降低到了8.69×10⁶与9.3×10⁷，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。本研究提出的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。

SBAS-InSAR解译结果具有多解性，直接利用解译的形变点识别滑坡隐患区具有较大的不确定性。为此，以清江北岸（长阳段）为研究区，提出了一种利用滑坡易发性等综合优化SBAS-InSAR解译结果的方法。首先将SBAS-InSAR解译的形变点进行聚类和异常值分析（Anselin Local Moran's I工具），保留低值聚类形变点；然后，选取高程、坡度、坡向、工程地质岩组、距断层距离、距水泵距离、距道距距离、地形湿度指数8个指标，采用信息量法评价并得到滑坡易发性分区图，利用受试者工作特征曲线（ROC）验证得到ROC曲线下面积（AUC）值为0.844，表明易发性评价结果可靠；最后，通过设置阈值（地表形变速率v≤−10 mm/a）和易发性结果对低值聚类形变点进行筛选，得到优化后的SBAS-InSAR结果图。选取部分区域进行野外验证，结果显示：优化后的形变点数量减少，其分布特征与研究区历史滑坡的发育规律更一致。此外，以渔坪村一组滑坡与偏山滑坡作为典型实例，比较SBAS-InSAR与GNSS在同一时刻监测到的地表形变量。其中渔坪村一组滑坡显示的SBAS-InSAR与GNSS在同一时刻监测到的地表形变量差值范围0～7.87 mm，平均差值约2.23 mm，均方根误差（RMSE）为3.67。研究证明，对SBAS-InSAR解译结果的优化方法具有较好的实用性及可靠性，可为InSAR技术应用于地质灾害领域提供有益参考。

岩溶地下水资源是我国重要供水水源。在全球气候变化和采煤等强烈人类活动的叠加作用下，晋祠泉域地下水水质恶化。探明水环境问题，识别泉域岩溶关键带地下水污染机制对于泉域岩溶地下水保护具有重要意义。采用熵权法水质指数对泉域地下水进行水质评价。基于水质评价结果，采用水化学耦合地下水硫酸盐硫氧和硝酸盐氮氧同位素进行地下水污染溯源。通过地下水无机碳同位素、锶同位素和硫同位素进一步识别出岩溶地下水污染途径。结果表明，岩溶水中硫酸盐均值为582.07 mg/L，孔隙水硝酸盐质量浓度高达424.72 mg/L，研究区地下水受到明显硫酸盐、硝酸盐污染。污染岩溶水中硫酸盐硫同位素显著偏负，硝酸盐污染岩溶水锶同位素和碳同位素特征与深部孔隙水相似。地下水中过量硫酸盐的主要来源是硫化物氧化和石膏溶解，污水排放和粪肥输入是地下水受硝酸盐污染的重要原因。岩溶含水层的主要污染途径为孔隙水的反向补给和上层老窑水的串层补给。研究成果为晋祠泉域岩溶地下水污染治理及岩溶水资源的合理开发利用提供了重要科学依据。

地下水封洞库在复杂地质条件下，围岩力学性能因施工扰动而弱化，伴随应力重分布与变形累积现象，导致局部失稳的风险增加。蠕变效应进一步加剧围岩变形及塑性破坏，对洞库的长期稳定性构成威胁。因此，围岩稳定性研究应充分利用监测数据，以评估围岩状态并指导施工与运营。在综合分析围岩位移、锚杆应力、钻孔波速等多源监测信息的基础上，通过正交设计的数值试验反演岩体力学参数，并分析施工期洞室分层开挖下孔隙水压力、围岩变形规律、应力变化及塑性区分布特征。最后，利用地下洞室群蠕变模型评估地下水封洞库在长期水封条件下的稳定性特征。结果表明：围岩变形在开挖经过监测断面时急剧上升，最大增量约3 mm，随后趋于收敛，J₁节理密集带影响区表现出更高的位移量。锚杆系统整体受力较低，锚杆应力与围岩变形变化同步，围岩松动圈深度约1.0 m。施工期开挖区域孔压接近0 MPa，洞室渗流量与围岩变形沿J₁密集分布，中、下层开挖导致J₁与起拱线交汇处的位移分别增长90.4%和28.7%；边墙塑性区逐层加深，最大深度达9.2 m。围岩长期变形特征表现为边墙收敛>底板隆起>拱顶沉降，J₁与起拱线交汇处第1年累计变形占30年总量的92%，最大达27.1 mm；蠕变作用下应力逐步释放，应力分布趋于均匀；J₁附近塑性区显著扩展，而完整花岗岩区域塑性范围较小，长期稳定性较高，表明地质构造影响区是主要失稳风险区。该研究对地下水封洞库的施工期与运营期稳定性评价具有工程意义和参考价值。

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。

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。

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。本研究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170～180 Ma，此时烃源岩处于中−低成熟阶段，甲烷包裹体捕获于距今138～121 Ma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50 MPa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。