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2025年1月7日在西藏日喀则地区定日县境内发生MS6.8地震，地震发生后，我们立即对发震构造和地表破裂开展了野外调查和高精度无人机航测.基于野外地震破裂带调查和遥感数据初步解译，我们发现定日地震发震断裂为登么错（又称丁木错）断裂，并破裂了该断裂的中北段，最北到羊姆丁错姆湖的东岸，最南到朋曲河北岸，地表破裂长度约36.5 km.该地震的地表破裂基本沿着先存断裂分布；在破裂南端，多条平行断裂上出现地表陡坎，最大破裂宽度~4 km.地表破裂样式复杂多样，主要形成不同高度和宽度的地震陡坎和拉张裂缝的组合，且破裂带的北段陡坎较大，最大垂直位移（265±27）cm，陡坎高度沿走向变化较大，在两端仅为垂直位移不明显的张裂隙.本研究初步获得地表破裂长度和最大位移等参数与全球正断型地震的矩震级‒地表破裂参数经验关系的平均值较为一致.同时，定日地震的地表破裂特征也为研究单次地震陡坎与长期累积陡坎的地貌演化过程研究提供了难得的数据.
为了解西藏定日MS6.8地震的破裂机制，利用远震波形反演了主震的破裂过程并采用双差定位方法对地震序列进行了精定位.研究结果显示，主震破裂过程持续约22 s，破裂面沿发震断层向北单侧扩展，破裂长度约60 km，在主震以北约30 km附近，最大滑移量2.4 m并在地表形成同震破裂带，与野外地质调查结果相吻合.余震序列呈南北分带特征，可大致划分为三个余震丛集区，其中，南部和中部丛集区的地震分布表明发震断层较为复杂，揭示了多条次级断裂的联动活动.早期余震集中分布于主破裂区外围的低滑移区，与高滑移区（> 1.5 m）形成空间互补，符合“应力阴影”效应；后期余震向南迁移，并形成NE-SW与NW-SE向共轭集中区，揭示震后的多向应力调整过程.结果表明，区域构造应力场对地震破裂过程具有显著控制作用，余震分布与主震破裂后的应力调整过程和区域构造密切相关.
2025年1月7日西藏自治区日喀则市定日县发生MW7.1地震，震中位置位于申扎‒定结裂谷断系南端和藏南拆离系断裂的交汇处，靠近登么错断裂.为深入了解此次地震的发震机制、滑动分布以及库仑应力扰动，首先利用Sentinel-1A数据，通过InSAR及POT测量技术获取其同震形变场信息；然后，利用SDM程序进行断层滑动分布反演，继而计算不同深度的同震库仑应力扰动.研究结果表明：定日地震同震变形以地表沉降为主；发震断层走向近南北，断层倾角约60°；断层滑动分布反演表明主要破裂区域（滑动量 > 1 m）的长度约40 km、宽度约14 km；最大滑动量约4.45 m，位于断层深度约4.33 km；平均滑动角约-76.81°，表明此次地震是一次以正断破裂为主兼具略微左旋走滑的事件；当剪切模量取30 GPa时，反演的地震矩约3.53×1019 N·m，相当于矩震级MW7.0.早期余震主要分布于主破裂区域外围.另外，同震与震后库仑应力扰动表明，申扎‒定结断裂南端、札达‒拉孜‒邛多江断裂东侧、达吉岭‒昂仁‒仁布断裂中部及东侧、与雅鲁藏布江断裂中部的库仑应力增加明显大于阈值10 kPa，其未来地震风险值得关注.
2025年1月7日9时5分，西藏定日发生MS6.8强震，造成了重大人员伤亡和财产损失.震中位于藏南申扎‒定结裂谷南段西部的丁木错地堑内，其震源机制为典型的正断型地震.此次地震的发震断层为丁木错断裂，但地震形成的地表破裂展布特征、断裂带的几何结构以及地堑的演化模式等还有待深入研究.根据野外地表破裂调查和余震序列重定位，探讨了此次地震的变形特征及丁木错地堑的演化模式.震后科考发现，丁木错东、西两侧均发育有明显的地表破裂，为典型的地堑结构，尼辖错仅在东部发育地表位错，位错量较大，为典型的半地堑结构，地表破裂总长~30 km，且表现出了边界断裂向盆地内部迁移的特征.基于双差定位方法，结合固定台网和流动观测台网，对震后13 d的地震序列进行了重定位，共获得4 312个高精度定位结果，主震震中位置28.51°N，87.52°E，震源深度为11.3 km.余震序列与地表破裂走向一致，呈~NS向分布，深度集中在~4~17 km，余震分布揭示了断层东倾和西倾并存的特征.结合地表破裂和余震序列分布，认为此次地震的发震断层为丁木错断裂的东部边界断裂，倾角~60°~70°.地震序列主要集中在上地壳，此次地震可能是对喜马拉雅弧形逆冲形成的边界应力的响应.
2025年1月7日西藏定日6.8级地震序列余震空间分布广且复杂、最大余震震级偏小，且区域可类比历史震例资料缺失，给强余震预测带来挑战.利用西藏区域地震台网震相报告，采用双差定位方法，对定日6.8级地震序列进行了重新定位.结果显示，序列余震区长轴呈NS走向展布，长度约80 km，实际破裂长度大于经验估算破裂长度，且序列分段特征明显，南北端密集，中间稀疏.定日序列ML4.5以上余震空间分布复杂，ML4.5以上余震分布受不均匀主震滑动、局部应力条件、断层几何结构、构造背景和历史地震破裂等复杂因素共同影响和控制.序列最大余震为MS5.0，与主震震级差为1.8，存在“破裂长度越大、主震与最大余震震级差越大”的经验关系.
地震引发的地表裂缝对于揭示断层活动、解析地震构造特征以及震后灾害评估具有重要意义.本研究结合现场采集的高精度无人机（UAV）数据和深度学习技术，对2025年西藏定日MS6.8地震的地表裂缝特征进行了自动识别与分析，揭示了裂缝的走向规律，并与InSAR变形数据进行了对比验证.基于现场无人机（UAV）获取的高分辨率影像，构建ResPSP-CBAM模型进行智能识别，成功提取了震后区域的地表裂缝分布.该模型集成了ResUNet的残差结构、空间金字塔池化（PSP）模块和卷积块注意力机制（CBAM），显著提高了地表裂缝识别的精度与鲁棒性.分析结果表明，ResPSP-CBAM模型在准确率、精确度、召回率、F1分数上表现优越，其相应数值分别为0.927、0.829、0.779和0.802，识别出的地表裂缝走向与InSAR解译的地表变形方向高度一致，进一步验证了该方法的有效性.本研究构建的ResPSP-CBAM深度学习模型显著提高了地震地表裂缝智能识别的精度和效率.识别出的地表裂缝包含原生和次生裂缝，且主要以断层破裂引起的原生裂缝为主，总体呈南北走向分布，与登么错断裂带走向高度一致.表明识别区域地震地表裂缝与断层的活动性密切相关.本研究为地震地表裂缝的智能识别提供了新的技术手段，对深入理解震源断层的构造特征提供了有力支持，同时为地震预测、预警及震后灾害评估提供了重要的科学依据.
为了解2025年西藏定日MS6.8地震余震序列和地震烈度分布，采用双差定位法对72 h内余震进行重新定位，并对重定位余震进行震级加权的标准差椭圆拟合；同时对震中附近150 km的强震动数据进行处理得到仪器烈度值.精定位余震呈南北向展布，2 h余震分布情况与72 h一致，余震中心和宏观震中均位于震中北向，余震长轴方向与烈度等震线Ⅸ度长轴方向相差5°，余震沿长轴方向展布71 km.震中附近强震台站较少，计算的仪器烈度在烈度等震线Ⅵ度及以上区域只有4个值，其中2个值与宏观烈度相吻合.基于余震空间分布和震源机制解成果，推断定日MS6.8发震断层节面参数为走向181°/倾角51°/滑动角‒81°.地震呈现出明显的上/下盘效应，上盘高烈度区大于下盘，余震主要分布于上盘.
本研究基于密集远场地震台阵对2025年西藏定日6.8级地震的破裂过程进行快速测定，并结合地震破裂过程对地震烈度分布及潜在人员伤亡进行了快速评估.首先采用反投影技术获取震源区能量释放的时空分布特征，揭示震源破裂的动态演化过程；然后结合破裂过程与基于断层最短距离的地震动参数衰减模型，快速计算地震烈度的空间分布，明确灾害影响范围和强度；在此基础上，利用人员伤亡评估模型对地震可能造成的人员伤亡进行初步估算.研究结果表明，基于密集台阵的地震烈度快速评估方法在震后灾情快速评估方面具有较高的可靠性和实际应用价值，可以为政府决策、应急指挥和救援部署提供重要参考.
本研究主要基于2015年尼泊尔7.8级和7.2级地震的破裂模型及分层粘弹性地壳速度模型，分析和讨论了这两次地震对2025年定日6.8级地震及其发震断层的应力触发，研究结果表明：（1）2015年尼泊尔7.8级地震在定日地震震源位置产生库仑应力变化为0.003 9 MPa，改变显著大于固体潮产生的应力调制作用，说明其对定日地震的发生起到了促进作用.2015年尼泊尔7.8级和7.2级两次7.0级以上地震在定日地震震源位置产生的库仑应力变化为0.010 4 MPa，已经超过地震应力触发的阈值0.01 MPa，这表明两次地震的联合作用显著地促进了此次定日地震的发生.（2）两次7级以上地震在定日地震发震时，在其发震断层面上库仑应力变化均为正，且平均库仑应力变化为8 837 Pa，尤其是定日地震震源处的库仑应力变化大于0.01 MPa的应力触发阈值，这表明两次地震有效提升了定日地震发震断层面上的应力水平，对定日地震震源位置有显著的触发作用.（3）综合考虑2015年两次7级以上地震，以及2015年和2020年两次定日5.9级地震，得到2015年定日地震对此次定日地震有抑制作用，2020年定日5.9级地震对此次定日地震有促进作用，这四次地震共同产生的库仑应力变化为0.01 MPa，对2025年定日地震起到触发的作用.本研究结果为了解尼泊尔地震对西藏定日地震所在断层的地震危险性分析提供了基础资料和数据，对印度板块和欧亚板块交界的地震活动性和青藏高原构造演化具有一定意义.
青藏高原南部自西向东分布有多组近南北向的藏南裂谷系，作为块体内部重要的构造伸展区，发育了一系列的正断层和正断层型强震.自晚第四纪以来，该区域构造活动强烈，地震频繁且诱发的灾害大，例如2025年1月7日定日Mw7.1地震便呈现出“小震大灾”的特征.为了评估裂谷系内正断层的孕震能力以及了解这些正断层的致灾程度，依据断层的几何特征划分了92条正断层，并统计了每条断层的迹线长度.基于地震导致断层沿地表迹线全段破裂的假设，结合全球正断层地震破裂尺度与矩震级的关系经验公式，估算了藏南裂谷系内各正断层潜在的最大震级.研究结果表明，这些正断层的孕震上限介于Mw6.5至Mw7.5.这些正断层普遍具有较强的孕震能力，但也呈现出东强西弱的特征.裂谷系内的正断层带被南北两侧大型断裂带所围限且南侧主边界断裂带和块体内部存在多个历史地震空区，考虑到2015年尼泊尔Mw7.8强震加快了临界断层库仑应力加载过程和边界主断裂带上的强震可能存在联动或触发效应的背景下，该地区雅鲁藏布江以南的正断层，尤其是定日‒聂拉木一带、雄曲断层未来具有较高的强震危险性.
现今强震触发次生灾害空间展布的快速遥感制图，对强震致灾机理完整认识有重要意义，青藏高原具有高海拔、人口稀少、野外调查困难等特点，因此，利用震后高分辨率卫星影像开展地震触发滑坡及砂土液化的分布规律研究，具有特别重要的研究意义.为了系统获取2025年1月7日定日MS6.8地震触发的次生灾害的空间展布特征，利用国产卫星的应急成像影像数据，通过震前、震后影像对比的人工目视解译方法，结合野外实地调查，获得如下认识：（1）定日地震触发的同震滑坡2 869处，具有南北两个集中分布区，60%集中海拔为5 000~6 000 m的区域，且以坡面碎屑及局部崩塌为主，土方量较小，远离居民点；（2）定日地震触发的砂土液化点~40万处，集中分布在海拔为4 100~4 300 m的朋曲河的河漫滩及低阶地上，德么错盆地、郭加盆地、定结盆地均有密集分布，部分位于5 200 m的第四纪冰碛物中.此次定日地震触发的同震滑坡以位于高海拔区域（~5 000 m）的有限的坡面碎屑流为主，可能对应高海拔区域的基岩表层风化层的陡坡度部位的震中地形放大效应，而砂土液化空间分布覆盖定结‒申扎裂谷南段的3个盆地，表明裂谷系的次级断裂的破裂事件可以导致邻近多个盆地内的严重同震液化现象，与各自盆地断裂是否发生破裂无关.
砂土液化是震后灾害的主要形式之一，因此震后进行详细的砂土液化分布规律和发育特征的地表调查，具有重要意义.为了揭示定日地震产生的砂土液化特征，在震后针对定日地区进行了详细的遥感解译、野外调查，获得以下结果：（1）2025年1月7日定日MS6.8级地震中，南部朋曲河谷、中部丁木措湖边、到北部空摸措东南侧均发育有砂土液化.这可能指示了本次地震形成了一个砂土液化层.在本次地震中朋曲河两岸和丁木措东岸砂土液化导致的地面破坏以横向扩展为主；而在朋曲河床、丁木措东岸冲积扇边缘、空摸措东南侧地面破坏以液化沙丘为主.（2）基于野外观察和构造应力场分析，认为本次地震中的砂土液化变形存在一个动态的发育过程.在构造应力和重力作用下，形成南北向张裂缝，由于振动使砂土液化，部分液化体随南北向张裂缝喷出.由于坡度较为平缓，产生了横向扩展.表层块体发生碰撞和挤压，在部分位置由于强烈的挤压碰撞，产生了东西向的张裂缝，液化体随之涌出，发育近东西向线状液化沙丘.
在现地地震预警中，为了提高中国仪器地震烈度计算中地震动峰值（PGA和PGV）预测的准确性，提出了基于机器学习和迁移学习的现地地震动峰值预测方法.基于日本K-NET台网记录的强震动数据，使用神经网络建立了预训练的现地地震动峰值预测模型；基于中国的强震动数据和预训练的现地地震动峰值预测模型，通过迁移学习建立了用于中国的现地地震动峰值预测模型.对于日本和中国测试数据集以及泸定6.8级地震，在P波到达后3 s，和传统的现地地震动峰值预测方法相比，本研究提出的方法对于PGA预测和PGV预测有更小的平均绝对误差和标准差.结果表明，本研究提出的方法可以在一定程度上提高现地地震预警地震动峰值预测的可靠性，对于现地地震预警系统具有重要意义.
地震动峰值速度（Peak Ground Velocity，PGV）是常用于衡量地震动对建筑结构破坏潜力的参数之一，实时预测PGV大小是重大工程地震紧急处置中的关键技术.为进一步提升PGV预测准确性，提出一种基于极限梯度提升树（Extream Gradient Boosting，XGBoost）的现地PGV预测模型.该模型以台站观测到的P波前3 s的峰值加速度（Pa）、峰值速度（Pv）、峰值位移（Pd）、累计绝对速度（CAV）及卓越周期（Tpd）5种特征参数为输入，以该台站观测到的PGV为预测目标.选取日本K-NET台网记录的102次地震的6 918组加速度记录进行模型训练，89次地震的3 430组加速度记录测试模型的泛化能力.结果表明，相同数据集下，对比基于Pd的PGV预测模型和基于支持向量机的PGV预测模型，基于XGBoost的PGV预测模型的预测值与实测值更趋近1∶1比例关系，且预测误差标准差更小，预测残差均值更接近0，且在中国的实际地震震例上的运行结果良好.基于XGBoost的PGV预测模型可用于现地地震预警地震动峰值的预测.
为了能在狭窄空间提高面波的横向分辨能力，利用线性拉冬变换提取地震波记录中的面波，采用相邻两道相位差法计算面波的频散曲线，再用半波长解释方法得到拟二维面波相速度剖面.在随机介质中建立低速异常体模型，在一个短排列的情况下，通过对波动方程有限差分数值模拟的地震波记录进行数据处理，在速度剖面中低速异常体区域明显，位置准确.将此技术应用到郑州市地下防空洞的探测以及黄河大堤渗漏的探测中，寻找到了防空洞的位置及渗水通道.该技术具有很高的横向分辨率，适用于城市狭窄空间地面无损探测.
为限定华南东部沿海中生代褶皱的形成时代，研究其形成机制，以广东莲花山断裂带北段晚三叠世至中侏罗世地层褶皱为研究对象，进行了构造解析和相关地质体的年代学分析.地层产出的蕨类、篦羽叶和双壳类等化石，证实其晚三叠世至中侏罗世的沉积时代.NE向褶皱被晚侏罗世火山岩（锆石U-Pb年龄163~148 Ma）不整合覆盖，NW向褶皱被晚侏罗世花岗岩（锆石U-Pb年龄157~154 Ma）侵入，综合前人在地层中获取的碎屑锆石最新U-Pb年龄（171~173 Ma），分析显示褶皱于中侏罗世中晚期近同期形成.NE向褶皱为纵弯褶皱，形成于NW-SE向区域性挤压作用；NW向褶皱为剪切褶皱，受控于褶皱逆冲带中NW向横断层作用.广东莲花山断裂北段中侏罗世不同走向褶皱均是华南板块对古太平洋板块俯冲的响应.
CO2+O2地浸采铀后铀储层中残留铀的产状及成因机制对改进地浸采铀工艺及提高铀浸出效率具有重要意义，但国内外对这方面的研究却很少.鉴于此，以内蒙古钱家店铀矿床地浸开采前后钻孔岩心样品为研究对象，利用扫描电镜及能谱分析识别出3种残留铀产状类型：铀矿物、吸附态铀和含铀矿物，其中，铀矿物包括铀石及沥青铀矿两类，多分布在石英、长石等碎屑颗粒的溶孔中、碳质碎屑内部及边缘、高岭石内部及边缘以及高岭石包裹下的黄铁矿边缘，吸附态铀主要以被粘土矿物和碳质碎屑吸附的形式存在，而含铀矿物包括含铀独居石、含铀锆石以及含铀钛矿物等.对比地浸前后岩心样品中铀的产状变化发现：①与碎屑颗粒伴生的铀矿物中，观察到石英、长石、岩屑溶孔内部的铀矿物和与碳质碎屑伴生的铀矿物残留，未观察到云母解理缝内以及碎屑颗粒边缘的铀矿物残留；②与填隙物伴生的铀矿物中，观察到与黄铁矿和高岭石伴生的铀矿物残留，未观察到与菱铁矿相伴生的铀矿物残留；③高岭石与碳质碎屑吸附铀残留；④碎屑颗粒间的含铀矿物残留.以此为基础，探讨了地浸过程中赋矿层中铀残留的4种成因机制：①由于缺乏有效连通孔隙，浸出剂难以充分接触到碎屑颗粒内部铀矿物，导致碎屑颗粒内部铀矿物残留；②高岭石会堵塞流体运移通道使得与其伴生的铀矿物难以被浸出而残留；③高岭石自身结构具有吸附性且在酸性条件下稳定，导致其吸附的铀难以被浸出而残留，而富含碳质碎屑的区域由于其较强的还原能力、吸附能力以及其区域内较差的流通性导致其吸附的铀无法被浸出而残留；④含铀矿物不易与浸出剂反应导致铀无法浸出.研究表明赋矿层中铀的产状是影响其浸出的重要因素，成果将为改进地浸工艺、提高铀浸出效率提供矿物学方面依据.
冀中坳陷位于渤海湾盆地西部，其古生界石炭‒二叠系煤系烃源岩具有很大的资源潜力，已在苏桥‒文安地区发现了与石炭‒二叠系煤系烃源岩有关的油气藏.但是目前对冀中坳陷古生界不同层段煤系烃源岩的生烃特征及其发育的主控因素认识不清，影响了下一步油气勘探决策.在前人研究基础上，对冀中坳陷东北部石炭‒二叠系煤系烃源岩有机地化特征进行分析，并挑选太原组和山西组煤样进行高温高压生烃动力学热模拟实验研究，探讨煤系源岩的生烃潜力和生烃机理，总结其发育的主控因素.研究结果表明，研究区内煤系烃源岩有机丰度高，具有较好的生烃潜力；太原组煤系烃源岩的有机质类型以Ⅱ2型和Ⅱ1型为主，山西组煤系烃源岩以Ⅱ2型和Ⅲ型为主，多处于成熟阶段；太原组煤的生油气能力强于山西组，但山西组煤生气的活化能更低，更容易生成气；煤系烃源岩发育受沉积环境、古气候与古植物因素的控制，太原组煤主要形成于瀉湖泥炭沼泽成煤环境，山西组煤主要形成于三角洲平原泥炭沼成煤环境.综合以上研究建立了研究区的聚煤模式.该成果对该区的油气资源潜力评价具有重要的参考作用.
基于鄂尔多斯盆地西缘冲断带南段古生界油藏勘探取得的地质、地震和分析化验资料，以2022年发现的首口古生界工业油流井YT3井为依据，结合乌拉力克组、羊虎沟组两套含油层系构造‒沉积背景，开展油源对比，定量恢复构造演化过程，系统分析古生界油藏成因与成藏‒构造耦合关系，构建非常规油藏成藏模式，预测评价勘探有利区.结果表明：（1）下古生界乌拉力克组原油是“单源”的，来自于同层位的泥质烃源岩，上古生界羊虎沟组油砂是“双源”的，为乌拉力克组泥质烃源岩和羊虎沟组煤系烃源岩共同贡献，两套烃源岩均具有生油能力，相比之下乌拉力克组烃源岩生油潜力较大；（2）构造平衡剖面法定量恢复揭示，“海西‒印支期差异沉降作用”是导致银洞子、沙井子冲断席乌拉力克组烃源岩“西高东低”成熟度差异以及油气相态有所不同的根本原因；（3）源储配置构建非常规油藏“双源双储”立体成藏模式，乌拉力克组发育“自生自储式”油藏，羊虎沟组发育“下生上储式”+“源内”油藏；（4）地质‒地震多属性融合预测区内乌拉力克组泥页岩有利勘探面积400 km2、羊虎沟组有利勘探面积300 km2，体积法估算西缘南段上、下古生界油藏总资源潜力1.0×108 t，是古生界油藏勘探的现实目标接替区.
中国陆相页岩油资源潜力巨大，早始新世新沟嘴组下段（新下段）作为江汉盆地页岩油勘探的主要层位，先前的研究主要集中在生烃潜力及储层特征方面，有关其沉积环境演化及有机质富集机理方面的讨论仍相对缺乏.以江汉盆地SKD1和CY1钻孔早始新世新下段地层为主要研究对象，基于岩相分析及元素和同位素地球化学方法对新下段古环境变化及有机质富集机理进行了研究.结果表明：新下段有机质含量整体较低，总有机碳（TOC）均值为0.9%.在古新世-始新世极热时期（PETM），快速增温和氧化环境加速了有机质的分解，导致有机质含量较低，TOC仅为0.5%；在气候干旱时期，湖水盐度上升，硬石膏、钙芒硝等蒸发盐矿物陆续沉积，高盐度条件下嗜盐生物贡献了部分生产力，并且高盐、缺氧的环境促进了有机质的保存，TOC含量增大为2.56%.指示了早始新世江汉盆地古湖泊的有机质富集主要受生产力和保存条件协同控制.本研究为温室气候条件下陆相咸化湖盆中的有机质富集机制做出了解释，同时为未来油气资源有利层段勘探提供了理论依据.
断裂生长过程中形成复杂断裂带，占地壳极小体积的断裂带对壳内流体运移有重要影响，断裂带与地层流体之间流固相互作用研究具有重要地质及工程意义.以近30年来沉积碎屑岩断裂带结构、渗透性及流体运移等方面取得的多学科研究进展为重点，总结断裂带结构类型及其几何学特征，系统梳理了断裂带渗透率数据，分析了渗透性变化规律，阐述了包括优势路径、渗流特征、幕式过程、临界条件以及多场耦合渗流机制等在内的断裂带流体运移规律.研究表明，断裂带划分为二元、三级结构体系，具有“分段幂律”发育规律，断裂带渗透率变化主要受3类因素控制，不同要素相互竞争控制的渗透性变化形成断裂带流体的幕式运移过程，其运移渗流规律是应力-温压-渗流-化学等多场耦合结果.通过多学科综合研究，以期加深对断裂-流体-成藏（矿）这一复杂过程的理解，断裂带非线性、多相态、多场渗流规律需深入研究.
咸水层CO2地质封存技术是实现我国“碳达峰、碳中和”目标的重要支撑技术，但目前基于油气开发目的的三维地质建模技术难于满足CO2地质封存的要求，咸水层CO2地质封存数值模拟以及安全性评价等需要从地面至目的层段全部地层，针对Subei盆地Gaoji地区（S盆地G地区），利用Petrel软件以及多种确定性、随机性建模方法开展从目的层到地表的全地层三维模型建模技术研究，主要成果如下：提出利用构造框架构造建模（Structural framework）方法解决由复杂的断层接触关系引起的各种断层建模问题，并利用阶梯状网格化方法解决全地层建模网格要求问题，使全地层模型网格数小于千万；提出在岩性模型约束下采用不同的地质统计学方法依次模拟得到孔隙度、渗透率等模型的方法；结合全地层地质模型特点，采用储层发育特征对比方法对GJ地区的全地层地质模型的精度进行了检验，总体认为本次GJ地区随机建模结果具较高的可信度.本次研究提出的全地层地质建模方法可以为咸水层CO2地质封存后期数值模拟以及安全检查提供可靠完整的地质模型，对咸水层CO2地质封存的发展具有重要意义.
基于三维X射线CT图像重构的数字岩心模型，是目前计算岩石纵横波速度的重要方法，但由于CT图像难以准确区分致密砂岩中泥质和岩石碎屑颗粒，利用X射线CT图像研究泥质致密砂岩纵横波速度难度较大.本研究通过建立二维数字岩心模型，开展有限元模拟，讨论泥质含量、分布形式以及微孔隙的发育程度对岩石弹性参数的影响，基于影响岩石弹性参数的主控因素，探索利用三维数字岩心模拟泥质砂岩纵横波速度的可行性.研究表明：分散泥质以及骨架结构泥质对岩石体积模量影响较小，颗粒-颗粒接触面结构泥质对体积模量影响较大，三种泥质分布形式对剪切模量影响相当；泥质含量对岩石体积模量的影响小于泥质分布形式，而泥质含量对剪切模量的影响大于泥质的分布形式；与分散泥质相关的微孔隙对岩石弹性参数影响较小，而岩石弹性参数对与骨架结构泥质和颗粒-颗粒接触面泥质相关的微孔隙敏感，且微孔隙增加对剪切模量的减小大于体积模量.根据上述模拟结果，针对泥质砂岩建立了基于三维分水岭算法的颗粒-颗粒接触面泥质模型，模拟结果与实测值吻合较好.
重点行业场地土壤-地下水有机污染是水土环境治理修复亟待解决的重要问题，微生物群落在土壤-地下水系统中的分布对有机污染物迁移转化与生物降解具有重要作用.选取西北黄土高原某石化场地典型垂向剖面，基于16S rRNA基因高通量测序技术，精细刻画土壤-包气带-潜水含水层-弱透水层连续非均质介质场中微生物群落结构、多样性的垂向分布特征及其代谢功能差异，揭示岩性、深度因素对微生物群落结构和功能垂向分布的影响.研究表明，土壤-地下水系统介质场中微生物群落结构与多样性的垂向分布存在显著差异，并表现出不同的代谢功能和石油污染物降解模式.包气带层中的丙酸杆菌目、潜水含水层中的β-变形菌目既是优势菌种，又是组间的标志差异菌种，贡献了相关主要差异代谢功能.深度和岩性分别影响了不同的代谢功能，包气带、含水层及其下伏弱透水层中微生物以协同作用形式分别围绕芳香族化合物降解、暗氢氧化功能实现石油污染物的降解.
生物硫氧化作用对热泉环境砷的迁移转化有显著影响.然而，不同类型的硫氧化微生物对砷转化的影响尚不完全清楚.本研究对比分析了硫代硫酸盐氧化型细菌Anoxybacillus flavithermus DB-1和单质硫氧化型古菌Sulfolobus tengchong RT8-4对热泉典型含硫砷矿物‒砷黄铁矿的作用.结果表明，在50 ℃、pH值为7.0~8.0的条件下，菌株A. flavithermus DB-1能在2天内将初始浓度为0.1 mmol/L的As（Ⅲ）氧化60%，但不能氧化单质硫.菌株S. tengchong RT8-4在pH值为3.0、温度为75 ℃的条件下，能在8天内将初始浓度为0.1 mmol/L的Fe（Ⅱ）氧化54.3%，但不能氧化硫离子和砷.A. flavithermus DB-1与砷黄铁矿共培养促进了砷和硫的释放，最终释放到溶液中的砷浓度为1.8 mmol/L，SO42-浓度为10.4 mmol/L，且无次级矿物生成.而S. tengchong RT8-4与砷黄铁矿共培养时释放出12.8 mmol/L的砷、87.7 mmol/L的SO42-以及8.5 mmol/L的Fe（Ⅲ），同时生成黄铁矾（Jarosite）、斜黄铁矾（Yavapaiite）、砷酸铁（Scorodite）等次级矿物.这些结果表明不同类型的硫氧化菌能促进含硫砷矿物的转化并促进砷的迁移/释放，但机理不同.本研究促进了我们对热泉中硫砷生物地球化学的认识.
华南板块有丰富的古生代生物重大演化事件的地层记录，因而是研究古地理环境变化与生物演化的天然实验室.但这一时期华南的古地理位置存在较大争议.综合利用古地磁、古生物演化事件、古地理环境变化等指标，对古生代中期华南板块不同古地理重建模型进行评价.表明现有模型很难吻合以上大多数指标.基于奥陶纪末期真极移事件以及古地磁结果，我们建立了奥陶纪末‒泥盆纪4个不同时期的华南古地理重建新模型.该模型表明华南与冈瓦那大陆的关系是动态的，具有从近到远又由远及近的运动过程.此模型可以很好地吻合华南现有古生物、古地磁及古地理环境变化等数据，为后期研究古生代地理环境与生物演化的关系提供了更准确的古地理重建基础.
为理解洛阳盆地龙山‒二里头文化转变与水文气候的关系问题，整理了这两个文化时期聚落的位置和规模信息（数量、等级和最大聚落占地面积）、全新世古气候记录和4 000 a BP左右的古洪水事件.分析结果表明：（1）在龙山文化时期（4 900~4 000 a BP），聚落的发展壮大可能与中全新世晚期稳定适宜的气候条件有关.然而，在龙山‒二里头文化的转变阶段（4 000~3 750 a BP），4 200 a BP气候突变导致极端洪水发生，对众多聚落产生了严重威胁，迫使盆地内泛滥平原区的居民迁往周围高地或外地.（2）在二里头文化时期（3 750~3 500 a BP），极端洪水不再发生，盆地内优越的地理位置和地貌条件为大规模的农业生产和聚落建设提供了广阔的空间.本研究成果对于阐明洛阳盆地龙山‒二里头文化演变与水文气候的关系，具有重要的科学意义.
海潮是驱动地下水动态变化的动力基础，为探讨海潮对广东省硇洲岛地下水动态的影响，以地下水位和盐分作为主要指标，采用功率图谱分析地下水动态相对潮汐的频率特征，结合小波变换和互相关方法分析地下水动态的振幅和位相特征.结果表明：（1）硇洲岛海潮对地下水位的水平影响距离约为400~500 m.（2）离海距离、含水层特性是影响地下水对海潮响应的主要因素.（3）硇洲岛西北侧近海第四纪中砂层中存在海水进入地下淡水的通道，当含水层对海潮的水动力响应好且存在联系海水的通道时，海水盐分更易传输到地下淡水中.地下水动态对海潮的响应分析可以有效识别海潮的影响范围，从而为岛屿或近岸地下水咸化现象提供重要依据.
