摘要:

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摘要:中国地质调查局与国家自然科学基金委员会于2022年联合设立实施地质联合基金，以地球科学部“三深一系统”的顶层战略规划为纲，涉及深地、深海和地球系统等领域的基础研究，以及服务找矿突破、地质灾害与生态环境等领域的应用基础研究。2022~2023年度共资助项目59项，涉及大地构造演化及其资源能源效应项目39项，涉及表层地球系统研究，特别是地质灾害、水文地质与环境地质、地下空间等领域项目17项，涉及地质调查新技术新方法项目3项。资助项目中具有交叉属性的占比67%，反映了地质调查工作对综合技能要求的提升。地质联合基金实施两年以来，有关高校、科研院所、地勘单位等积极参与，有力推动了地质行业科技创新能力水平的提升，为地质事业的发展和科技创新注入了活力和动力。本文的系统总结为分析地质联合基金实施效果提供参考的同时，也对地质联合基金未来发展的方向和我国地质调查事业深度融合提出展望和建议。

摘要:针对氦气成因来源、富集成藏和资源潜力，世界各国重视程度日益增加。多种类型地质体中氦气能否富集成藏的关键因素是氦气来源与储层之间的有效配置关系。本文系统梳理国内外不同构造背景和不同类型的富氦气藏基本特征，开展主要潜在氦源岩铀和钍含量测试与统计，并重点对鄂尔多斯盆地铝土岩层系富氦气藏进行解剖。在这些研究的基础上，明确了地质体中氦气主要来自壳源放射性成因氦和幔源氦。大规模高铀和钍含量的古老基底花岗岩/变质岩等氦源岩、有利的源储配置和氦气从源向储高效的运移疏导是世界上大型富氦气田形成的关键条件。氦气通常与CH4、CO2、N2等在油气藏中呈共伴生关系。与N2总体呈正相关关系，表明成因上有一定的联系；而与CO2和CH4呈负相关关系，表明CO2和CH4的富集对氦气的稀释作用。依据富氦气藏氦源和储层之间的关系，分为内源型氦气藏、外源型氦气藏和复合型氦气藏。内源型氦气藏主要包括富氦页岩气藏，其中的氦气来自页岩本身所含有铀和钍衰变，与页岩有机质生成的天然气构成同源同储富氦气藏。外源型氦气藏主要包括常规碎屑岩和碳酸盐岩气藏，其中的氦气主要来自气藏储层之外的基底的壳源氦气或者幔源氦气。断裂沟通深部氦源，氦气通过水或者天然气携带运移至隆起高点位置的圈闭富集成为富氦气藏。铝土岩层系富氦气藏为混合型氦气藏，氦气即可来自古老基底，也可来自铝土岩层系的富铀和钍的铝土岩、泥页岩和煤岩；内源和外源的氦气与来自泥岩或煤层的烃类气体共同在铝土岩层系中富集成藏，形成异源同储的混合型氦气藏。

摘要:深海沉积矿产主要包括富钴结壳、多金属结核、富稀土沉积物等，其中前二者富含钴、镍、铜、稀土等关键金属元素，后者富含中重稀土元素，是可供未来开发的战略性矿产。结壳、结核、深海稀土分别赋存于海山、海盆表面和海底沉积物中，三者的成矿过程存在关联，海水在成矿过程中发挥了重要作用。钴、镍、铜、稀土等关键金属元素基本未形成独立矿物。以往工作多集中对三种矿产展开单独研究，限制了深海成矿过程的整体认识。本文通过梳理国内外学者对结壳、结核和深海稀土三种深海沉积矿产的空间分布、元素赋存状态、富集机制及控矿条件等方面的进展和存在问题，提出以地球系统科学思想为指导，聚焦成矿元素，开展多圈层相互作用下成矿元素的源- 运- 聚过程和山- 盆体系下“结壳- 结核- 深海稀土”三者时空耦合机制研究，为深海成矿预测提供理论指导。

摘要:中国南海天然气水合物储层类型以泥质粉砂为主，与其他国家和地区的砂质储层相比开采难度大。本文针对南海北部泥质粉砂天然气水合物降压开采涉及的相变习性演化、有效渗透率变化、热流耦合模式、试采系统温度场调控与矿场尺度增温防冰等关键问题，综述了笔者团队近年来取得的最新研究成果。研究表明，泥质粉砂型水合物相变始终处于动态平衡状态，储层因富含黏土水合物相变滞后效应明显；试采井壁处节流膨胀效应强烈，“温度漏斗”斜率最大，一旦形成“水锁”与生成二次水合物，气相渗流能力将明显降低；在无外部热源补给情况下，较高的产气速率，易造成水合物分解速率减缓直至停止分解，中国南海泥质粉砂水合物分解主要受传热控制模式影响，亟需建立有效的“储层井筒”试采系统多元温压调控与安全流动机制，提高产气效率；依托自然资源部青海木里天然气水合物与冻土环境野外科学观测研究站，利用原位补热降压充填的水合物开采方法，成功完成矿场尺度水合物试采系统温度场改造试验，进一步优化提高了储层渗流能力，实现了增渗扩产目的。

摘要:地表基质是中国科学家提出的自然资源领域新概念。从理论层面加以阐释和规范，是迫切需要解决的重大课题。本文基于多个地表基质调查和研究项目实践，在深入研究思考的基础上，阐明了地表基质和地表基质层的科学内涵及其与相关学科术语的区别与联系，综合考虑地下变温带深度、农作物和植被根系深度、表生岩溶发育带深度、风化壳厚度、潜水位埋深等5方面因素界定了地表基质层的底部边界；基于物质类型、成因类型和特征理化性质，提出了5类三级的地表基质分类方案和4种基本类型的地表基质层构型划分方案；系统总结梳理了与植被和农作物生长密切相关的3大类20项地表基质理化性质和微生物性质指标。这些内容构成地表基质理论的基本框架，可作为地表基质调查研究的基本参考和遵循。

摘要:高速远程滑坡是地球岩石圈造山带多见的一类大规模、多相变、跨尺度的地表固体物质迁移过程，其动力学机理是国际地球科学领域长期关注的热点与亟待解决的重大前沿性课题。喜马拉雅造山带被誉为全球变化与环境灾害的天然实验室，其在复杂内外动力地质背景下孕育的高速远程滑坡，不仅是解决国际滑坡动力学科学难题的重点研究对象，同时滑坡灾害风险防控亦是影响南亚交通廊道等重大工程规划、建设和运营的关键工程地质难题。本文首先阐明了喜马拉雅造山带高速远程滑坡孕育的内外动力地质背景；然后根据喜马拉雅造山带高速远程滑坡发育的动力学特征，主要从摩擦热熔融动力学机理、破碎相依动力学机理、路径相依动力学机理三个方面，对国内外的高速远程滑坡的研究现状进行了概要述评；最后指出了喜马拉雅造山带高速远程滑坡动力学机理进一步研究应重点关注的三个关键科学问题，即：高速远程滑坡摩擦生热矿物相变机理研究、高速远程滑坡破碎相依能量转换机理研究、高速远程滑坡路径相依流态转化机理研究。相关认识对于推动造山带高速远程滑坡动力学机理研究和制定风险防控策略具有重要意义。

摘要:前人关于古特提斯构造演化及其成矿作用研究相对较为薄弱。本文在古特提斯特定的演化阶段和相对发育空间范围的研究基础上，从区域成矿学的视角，依据青藏高原北部及邻区晚古生代—早中生代的成矿事实，提出古特提斯洋发育南、北两分支。北支位于康西瓦- 阿尼玛卿- 勉略缝合带和西金乌兰- 金沙江- 甘孜- 理塘缝合带之间，是古特提斯主洋。它向北低角度洋- 陆俯冲形成类安第斯型活动大陆边缘，在阿尼玛卿缝合带和昆仑、西秦岭造山带中分布了众多的内生金属矿床；向南高角度洋- 洋俯冲，形成了类马里亚纳型的沟- 弧- 盆体系。在南、北羌塘之间发育的龙木错- 双湖缝合带代表了古特提斯洋南支，即为弧后扩张的结果。本文通过讨论古特提斯洋开启—闭合时限及古特提斯的构造旋回演化过程，将古特提斯成矿作用划分为与离散有关和聚敛有关的两大类。前者以早泥盆世的夏日哈木超大型岩浆镍钴硫化物矿床、泥盆纪西成厂坝超大型Sedex型铅锌矿床、晚石炭世玛尔坎苏大型沉积型菱锰矿床和早二叠世德尔尼大型塞浦路斯型VMS铜钴矿床等为代表；后者以众多的中—小型晚二叠世—三叠纪斑岩- 矽卡岩型多金属矿床、浅成中—低温热液型金锑矿床、VMS型多金属矿床、陆源火山岩型铅锌矿床为代表，特别是东昆仑、西秦岭的三叠纪超大型岩浆热液型金矿床和出露于巴颜喀拉地体东、西两端的晚三叠世甲基卡、大红柳滩超大型伟晶岩型锂铍矿田为代表大规模成矿事件是构造转换过程物质循环和元素重组的结果，古特提斯构造旋回开启的裂解事件，对应于夏日哈木超大型岩浆镍钴硫化物矿床；古特提斯洋闭合以及其后印支期陆- 陆碰撞及后碰撞伸展造山运动，造就了西昆仑- 松潘甘孜伟晶岩型锂等稀有金属成矿带。古特提斯构造演化- 岩浆活动- 成矿作用的系统研究有待加强，这将有利于指导青藏高原北部新一轮找矿战略突破行动。

摘要:稀有元素锂、铍、铷、铯地壳丰度低，需要数百至上千倍的超常富集才能成矿，导致其矿产资源分布极不均匀，发现稀有元素超常富集区是战略资源找矿预测的关键，特别是在青藏高原这种野外条件极困难的工作区。全国地球化学基准图揭示喜马拉雅成矿带锂、铍、铷、铯等稀有元素超常富集规律。这一超常富集的特点是：①锂、铍、铷、铯都发生超常富集，富集系数均大于2，其中喜马拉雅成矿带是铯和铍的全国最强富集区，是锂、铷的全国第二强富集区；②富集区异常规模达104156 km 2，富集中心面积均超过1000 km 2；③超常富集区沿喜马拉雅造山带呈近东西向展布，从西向东依次分布于札达县—日土县、吉隆县—聂拉木县、定日县—拉孜县、江孜县和洛扎县—错那县—隆子县一带；④异常核心区主要与含有电气石、石榴子石、锂辉石等淡色花岗岩密切相关，特别是铯的大规模超常富集，证明了喜马拉雅淡色花岗岩为高度结晶分异的花岗岩；⑤目前该成矿带内已发现定日县琼嘉岗和洛扎嘎波两处伟晶岩型锂矿，以及错那县境内错那洞钨- 锡- 铍矿床，喜马拉雅稀有元素超常富集区具有寻找锂- 铍- 铷- 铯等稀有金属矿床的潜力。

摘要:保存条件是制约复杂构造区海相页岩气勘探突破的关键因素，其在不同埋藏条件下存在差异，相关机理尚不清楚。本文基于志留系页岩埋藏—生烃—抬升动态演化格架及其温压场、页岩气赋存形式的定量恢复研究，结合关键地质参数与含气量的实验大数据统计分析，将南方海相页岩气埋藏类型分为埋藏—生烃、抬升—改造2个阶段的最大埋藏期、深层和中浅层的超压与常压六种情形，分别进行了保存条件研究，指出各自的保存机理及差异，并建立了页岩气保存条件的综合定量评价指标体系。结果表明：① 埋藏—生烃阶段，处于页岩气生成和积聚阶段，以高温热裂解气为主，至最大埋藏处(期)形成的页岩气主要以超临界态、游离态原地聚集与保存，呈超压富气，这归因于受顶底板封堵性和烃类吸附作用控制的低排烃效率和高滞留烃量。而开启性断层、不整合面和紧邻高孔渗地层等先天性条件下易产生高排烃效率，页岩气原始资源潜力不足。② 抬升—改造阶段的深层页岩气，在良好的顶底板致密性和边部分隔性的条件下，页岩气仍保持了最大埋藏期的超压富气特征，即使发生一定量的页岩气散失，主要是在浓度差驱动下沿层理缝侧向扩散；目标层被开启性断层切割则页岩气逸散严重并形成异常低压。③ 抬升—改造阶段的中浅层页岩气，在超压状态下，以游离气为主，吸附气次之，仍呈超压富气，此类保存主要受构造变形强度控制，其中岩石力学行为是关键，页岩气散失属于浓度差驱动下沿层理缝向断层、露头区侧向分子扩散；在常压状态下，构造改造强烈，以吸附气为主，含气量变化大，自封闭和水动力是此类埋藏条件下页岩气保存的主控因素，其中纳米限域空间内吸附和毛管压力封闭机制是关键，页岩气散失处于浓度差下沿微裂缝系统分子扩散或(和)压差和水动力下沿开启性断层、露头区渗流逸散。

摘要:海斗深渊是影响地球系统演化的关键一环，但由于超深水深导致的样品匮乏，对其沉积过程的精细研究仅见零星报道。本研究基于马里亚纳海沟挑战者深渊南坡JL7KBC03插管柱样系统的微体古生物、沉积学、矿物学研究，对该区沉积档案的物源、沉积环境记录进行解读。结果显示：① 沉积物以第四纪硅藻软泥为主，其中大筛盘藻（Ethmodiscus rex）含量达99%以上。大筛盘藻的激发，可能为晚更新世冰期时段南极中层水入侵西北太平洋期间，南极“硅溢漏”效应对低纬水体溶解硅的补充，以及冰期风尘铁元素的激发所致。② 沉积柱样中夹杂的数层暗色薄层，指示了研究区频繁的火山、热液活动。沉积物矿物、元素地球化学物源分析结果表明：研究区非生物组分物质与九州- 帕劳海脊和马里亚纳海槽物质相近，陆源风尘和太平洋热液物质的贡献则相对较小。③ 海斗深渊独特的地形特征与水动力条件，利于有机质的快速沉降与埋藏，以硅藻软泥等形式将大量有机碳封存在深渊底部，动态调节着海洋碳储库与岩石圈碳储库之间的相互转化，是研究全球碳循环和碳封存的重要组成部分。

摘要:地壳厚度是地质体的重要参数，对认识区域地壳形变以及量化物质循环至关重要。由于变形破坏以及地壳厚度在较窄空间上的急剧变化，地震探测方法对俯冲增生带的莫霍面成像质量较差，很难获得准确的地壳厚度。学者们常利用重力数据反演俯冲带的地壳厚度，由于缺乏其他地球物理数据的约束，加上传统的 Parker- Oldenburg 算法在迭代过程中常需引入低通滤波以确保计算稳定。然而，如果低通滤波的范围选择不当，可能会使反演结果过于光滑。这些问题导致重力反演得到的地壳厚度结果与地震数据的一致性较差。本文基于卫星重力数据和大量海底地震仪（ocean bottom seismometer, OBS）剖面，运用优化的反向传播(back propagation, BP)神经网络的方法，建立了一个多影响指标控制的定量估计地壳厚度的模型，并利用该模型反演了马尼拉俯冲带与花东海盆区域地壳厚度。与传统重力反演（Parker- Oldenburg）法相比，在地壳厚度变化显著的区域，BP神经网络重力反演方法具有明显的优势，与OBS剖面较吻合，更符合实际地质情况。结果表明，南海海盆地壳厚度在4~9 km，东部海盆残余扩张中心呈SW- NE向一直延伸至马尼拉海沟，地壳厚度局部增厚至10 km以上。花东海盆地壳厚度为4~7 km，推测为洋壳属性。通过分析不同构造单元地壳厚度的对称性，本研究推测加瓜脊可能是西菲律宾海盆向花东海盆俯冲的产物。

摘要:以往研究认为，三峡东部地区仅发育可与Marinoan冰期相对应的南沱组冰碛岩，南沱组直接不整合覆于拉伸系莲沱组或黄陵花岗岩之上。然而，近年有学者通过对峡东黄陵背斜西南翼青林口南沱组剖面开展研究提出新认识，认为青林口剖面南沱组包含了上、下两套冰碛岩与二者之间的页岩夹纹层状含锰灰岩。该剖面的地层结构、含锰灰岩的岩石学及地球化学特征、化学蚀变指数(CIA)等与鄂西长阳古城成冰系剖面相似，二者之间可进行横向对比，并据此将峡东青林口剖面南沱组自下而上解体为古城组、大塘坡组和南沱组，分别对应Sturtian冰期、间冰期和Marinoan冰期沉积。针对这一新认识，笔者对青林口南沱组剖面开展详细的野外地质调查工作，在被认为可与间冰期沉积大塘坡组相对比的灰绿色页岩中发现了许多砾度不等的冰坠砾石，指示这套灰绿色页岩实为含冰坠石的冰碛页岩，而非间冰期沉积。此外，这套灰绿色冰碛页岩无论是岩石学特征，还是CIA值或MnO值，均与鄂西长阳古城、贵州松桃大塘坡等剖面的大塘坡组差异显著，将二者作为同一时期地层进行横向对比的证据不可信。因此，本文认为不宜将三峡东部南沱组解体为古城组、大塘坡组和南沱组。

摘要:利用古温标进行热史模拟时，需要设置时间域和温度域的地质约束，其中时间域约束条件的设置限制了热史结果的准确性。逆冲推覆带发生逆冲推覆时，地层抬升和冷却的同时也发生差异水平滑移，使得同一逆冲席的构造抬升过程存在差异，但古温标模拟热史仅揭示样品的冷却过程，无法获得水平位移的信息，因此如何设置合适的时间域约束模拟热史并准确揭示逆冲推覆带的构造- 热演化过程是低温热年代学领域探索研究的科学难题。本文以华南地区川东逆冲推覆带为示例，介绍了一种联合构造模拟、平衡剖面解析和低温热年代学、镜质组反射率等多种古温标的热运动学方法，实现“点- 面”结合和整体- 局部定量耦合，精细剖析逆冲推覆过程抬升剥露的起始时间、方式、速率、期次和幅度，为逆冲推覆带构造- 热演化研究提供思路参考。

摘要:米仓山地区的火地垭群和正源- 英萃变质火山- 沉积岩系(原后河岩群)是扬子陆块西北缘前寒武纪发育的重要地层单元，是研究其形成时期沉积盆地演化过程及其与Rodinia超大陆聚合关系的重要载体，然而其准确的演化时限及构造属性仍存在较大争议。本文选择典型地层剖面对火地垭群开展系统的沉积序列演化研究，对正源- 英萃变质火山- 沉积岩系开展碎屑锆石U- Pb同位素年代学研究。结果显示，火地垭群是一套由碎屑岩- 碳酸盐岩- 碎屑岩夹火山岩构成的复杂沉积岩石组合，沉积序列及其他研究成果综合分析表明，盆地经历了三个演化阶段：① 洋壳俯冲与弧盆开启；② 弧后扩展与碳酸盐缓坡/台地建设；③ 盆地挠曲沉降与快速充填。正源- 英萃变质火山- 沉积岩系形成于新元古代早期，接受来自西北和东(南)部的双向物源供给，与火地垭群为同期异相地层，应是同一盆地不同部位的沉积产物，它们均为Rodinia超大陆汇聚过程在扬子陆块西北缘的沉积响应。

摘要:东巧蛇绿岩位于班公湖- 怒江缝合带中段北部，岩石组合为方辉橄榄岩、纯橄岩、铬铁岩、辉长岩、辉石岩、玄武岩和少量的硅质岩。东巧铬铁矿石的铬尖晶石化学成分表明岩体内同时存在高铬型铬铁矿（Cr#值为60. 7~79. 8，Mg#值为57. 2~68. 1）和高铝型铬铁矿（Cr#值为56. 4~59. 6，Mg#值为67. 2~72. 7）。高铬型铬铁矿体多呈稠密浸染状，部分为致密块状，而高铝型铬铁矿体规模较小，兼具稠密浸染状和稀疏浸染状。两种铬铁矿矿体的围岩都是纯橄岩，并且矿体以透镜状分布于方辉橄榄岩中。从纯橄岩包壳到条带浸染状铬铁矿石的过渡带中，铬尖晶石呈Cr#值增加（67. 2~68. 5），Mg#值降低（57. 4~74. 6）的特点，表明东巧地幔橄榄岩及其铬铁矿可能经历了一定程度的熔- 岩反应。方辉橄榄岩中橄榄石Fo值为91. 2~92. 3，铬尖晶石Cr#值为70. 2~75. 1；纯橄岩橄榄石Fo值为92. 7~92. 9，铬尖晶石Cr#值为75. 4~76. 6，与班公湖- 怒江缝合带上丁青、切里湖、依拉山等岩体较为相似，表明东巧地幔橄榄岩形成条件可能与其相近。东巧地幔橄榄岩具有弧前地幔橄榄岩稀土元素特征，微量元素配分模式与Izu- Bonin- Mariana具有极高相似性，指示东巧蛇绿岩可能形成于板块俯冲消减带上盘海底扩张环境。铬铁矿的铂族元素（PGE）配分模式与罗布莎高铬铬铁矿相似，具有富集IPGE、亏损PPGE的特点。对东巧地幔橄榄岩及其铬铁矿平衡熔体进行分析，高铬型铬铁矿形成于俯冲带上岛弧环境（SSZ型）的弧前盆地，高铝型铬铁矿形成于洋中脊型环境（MOR型），并对比班- 怒带毗邻岩体，指示东巧地幔橄榄岩及其铬铁矿经历了MOR→SSZ的多期次演化过程。

摘要:松辽盆地齐家凹陷南部白垩系青山口组一段（青一段）发育半深湖—深湖相厚层暗色泥页岩，富含典型的纯页岩基质型页岩油。以松页油1井为例，利用钻井、测录井、岩芯实验测试等资料及数据，对青一段泥页岩地质特征、岩相类型和基质型页岩油富集模式进行了研究。结果表明，青一段泥页岩存在层状、块状和纹层状3种沉积构造类型，按照“有机碳含量—沉积构造—矿物成分”三因素分类方案，可以将泥页岩划分为高有机质层状长英质泥岩、高有机质块状长英质泥岩、中有机质层状长英质泥岩、中有机质块状长英质泥岩、中有机质纹层状长英质泥岩五大岩相。其中，高有机质层状长英质泥岩相是主体岩相，也是控制页岩油富集的最有利岩相。该岩相有机质含量高(TOC值一般为2. 0%~3. 5%)，含油性好(S1最大值为19. 4 mg/g)，可动烃富集(可动油指数OSI平均值＞300 mg/g)；储集空间以介孔为主，也发育一定比例的宏孔，孔径分布较连续，主要为狭缝型孔隙，连通性较好。青一段泥页岩热演化程度较高(Ro平均值为1. 26%)，有机质已大量生烃，高有机质层状长英质泥岩相原油轻质组分占比达50%~55%，流动性较好；并且发育密集层理缝，连通微纳米孔隙形成了孔缝组合网络体系，改善了泥页岩储集性能，极大提高了岩石渗流能力。总体上看，齐家凹陷南部半深湖—深湖相高有机质层状长英质泥岩相具有相对较好的页岩油富集的物质条件和有效储集空间，同时以物性致密的块状泥页岩作为顶底板隔层，页岩油保存条件好，开发潜力巨大。

摘要:稀土元素和Nd同位素组成是示踪冷泉碳酸盐岩形成环境以及流体来源的重要工具。本研究对采集于南海北部琼东南盆地海马冷泉区两个站点的筒状和含贝壳冷泉碳酸盐岩展开一系列元素和Nd同位素组成研究。筒状冷泉碳酸盐岩和含贝壳冷泉碳酸盐岩的Sr/Ca比值分别为0. 01~0. 02和0. 01~0. 03，而Mg/Ca比值分别为0. 03~0. 09和0. 01~0. 10，指示两种类型的冷泉碳酸盐岩中碳酸盐矿物分别以文石和高镁方解石为主，其中前者指示了较高通量甲烷渗漏和较高沉淀速率的形成环境。两种类型冷泉碳酸盐岩具有相似的稀土元素总量（ΣREE），分别为36. 9×10-6~41. 8×10-6和36. 0×10-6~53. 5×10-6，且均以富集轻稀土元素（LREE）和亏损重稀土元素（HREE）（LREE/HREE分别为11. 2~11. 6和10. 0~11. 4）为特征，二者均无明显的铕异常（δEu分别为1. 03~1. 05和1. 00~1. 03）和铈异常（δCe分别为0. 97~0. 98和0. 92~1. 01），指示其应形成于缺氧环境。筒状冷泉碳酸盐岩和含贝壳冷泉碳酸盐岩均具有相对较低的143Nd/144Nd同位素比值（分别为0. 512066~0. 512096和0. 512059~0. 512087），计算得到εNd值分别为10. 8~10. 6和11. 3~10. 7，且εNd和1/Nd具有明显的负相关性，指示形成两种类型冷泉碳酸盐岩的流体中Nd可能是混合来源，其中绝大部分Nd来源于海水和沉积物的水岩反应释放出的富集143 Nd流体。

摘要:地下注入二氧化碳（CO2）可能通过改变孔隙压力和地下应力而引发地震。深入了解流体注入导致的断层再活化的基本机理对于评估与地下流动过程相关的地震及流体泄漏风险具有重要意义。基于此问题，本文推导了地层和断层内CO2与水两相渗流控制方程，建立了模拟CO2注入诱发断层活化及泄漏的全过程数值模型，重点分析了不同的断层属性和CO2注入工况对断层活化及流体泄漏的影响。数值结果表明，在断层活化后，其渗透率显著提升，最大增幅可达106倍，将断层滑移区从原本的阻碍渗透的屏障状态转变为主导渗流通道。不同的初始切向渗透率对断层活化时的力学特征有显著影响，初始切向渗透率越大，断层滑移量越大。具有较强的剪切刚度的断层对注入诱发的活化表现出更强的抵抗能力。此外，CO2注入速率影响了断层活化的地震和CO2泄漏。低注入速率在相同的注入量下引起的断层滑移量更小，但伴随着更多的CO2泄漏；而高注入速率下，断层滑移量更大，但CO2泄漏量较少。

摘要:土壤水力参数是土壤水分运移模拟的关键输入。在野外应用中，土壤水力参数一般由土壤转换函数(PTF)基于土壤质地信息估计获取。为了对比分析不同PTF对土壤水分运移模拟的影响，本文选取了八个常用的PTF，基于七个FLUXNET中的站点，利用HYDRUS- 1D软件开展了土壤水分运移的模拟。结果表明，使用不同的PTF会导致预测结果的显著差异。对于VGM模型，Rosetta3是最稳定的PTF；对于BC模型，Cosby2是最稳定的PTF。基于本文的模拟结果，不同PTF应该在模型中比较使用，以避免由于PTF的选择而带来的不确定性。

摘要:切向恢复系数（Rt）是预测落石冲击运动过程的关键参数，其取值准确与否直接决定落石轨迹预测精度，继而影响所布设防护结构的防护效果。由于对落石冲击运动机制认识尚不够深入，一直以来Rt常被认为与坡面特征密切相关，对于运动特征及落石特征这两个关键参与角色却鲜有关注。本文结合冲击动力学理论及前人研究结论，确定了运动特征及落石特征中所涉及的Rt显著关联控因，并基于此，采用专门研发的多功能落石冲击测试装置分别开展了运动特征和落石特征中各控因对Rt影响的系统研究。结果表明，低入射速度（V）范围内，V与Rt正相关，V足够高时，影响不显著，基于松散介质坡，两者又表现为负相关；竖直入射斜面和斜入射水平面条件下，Rt随碰撞角增大分别呈下降和上升趋势；Rt对转速变化不敏感，探究两者关系需联合考虑冲击姿态及试块形状；致密岩质和松散介质坡面条件下，试块尺寸对Rt表现出两种相反影响趋势；较大Rt值常在几何不对称度较高试块碰撞测试中获得，且棱角状试块Rt值总体高于非棱角试块；较低或较高冲击动能条件下，Rt随试块硬度增大分别呈上升或下降趋势。这些发现不仅可为落石空间径迹的精准预测以及相关防护设施的设计、布设提供重要参考，同时也为后续更全面深入探究落石碰撞运动过程拓宽了视野。

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