全球范围内，寻找低碳可持续供应的H₂是氢能社会发展和能源绿色转型的重要议题。天然氢以其零碳、低价的独特优点，被视为未来氢能社会的重要H₂供应方式，勘探开发天然氢已成为能源领域的研究热点。然而，由于天然氢具有独特的形成与富集过程，其有利分布区仍未取得共识。目前仅有小规模商业开发案例，大规模开发利用仍需要假以时日，因此，直接开发利用天然氢(即天然氢的直接能源意义)目前仍处于探索阶段。天然氢进入沉积盆地，特别是富有机质页岩后，促进有机质生烃作用(即天然氢的间接能源意义)，这不仅对提升盆地油气资源潜力意义重大，更是现阶段探讨天然氢能源意义较为可行的技术路线。在前人研究的基础上，提出板块碰撞带附近的小型沉积盆地具有天然氢形成与保存的组合条件，是未来有望实现天然氢勘探和经济利用突破的最有利地区; 以济阳坳陷阳信洼陷沙四段烃源岩为例，探讨了多期叠加发育的具有较强生氢能力的侵入体促进烃源岩生烃的潜力，通过计算认为，阳信洼陷侵入体叠加面积为165 km²，可以影响约36.40 km³的烃源岩，提高沙四段烃源岩原油资源量约1 796.34×10⁴ t，比原评估资源量提高了8.55%。研究为重新评估发育有多层深源岩席侵入的小型沉积盆地的资源量提供了一种新的视角，对传统观念中被认为因构造活跃导致勘探前景欠佳的区块进行重新认识具有重要意义。

在全球能源转型背景下，天然氢已成为新能源领域的研究热点，许多国家陆续开展了针对天然氢的调查工作。结合前人的研究成果，将已发现有H₂逸出显示的张北盆地作为天然氢研究重点区域，选择在尚义—张北地区开展地质、土壤气体地球化学、重力及大地电磁测深调查研究工作。结果表明: 尚义—张北地区土壤的H₂异常围绕胡家洼—马驹沟呈周边高、中间低的环形分布特征，部分采样点土壤H₂浓度超过5 000×10^-6; 氢同位素δD为-567‰~-461‰，表明H₂主要为幔源成因。依据重力和大地电磁测深结果，推断出12条隐伏断裂和3个沉积凹陷，并解译了盆地基底埋深和构造格架。断裂是连接深部氢源的有利通道，早白垩世和古近纪—新近纪的沉积组合具备储气潜力，泥岩和致密块状玄武岩流起到了圈闭盖层的作用。通过综合分析，划定H₂逸出较少且被玄武岩流覆盖的沉积凹陷区域作为天然氢勘查有利区，面积约590 km²。研究可为尚义—张北地区天然氢的进一步勘探提供依据。

作为一种清洁能源，天然氢有着巨大的资源潜力和可再生性，有望成为实现全球能源转型和碳中和的关键能源。基于文献和资讯的调研结果，分析天然氢产业参与机构和发展现状，结合美国页岩革命取得的成功经验，重点围绕以资源勘查开发为主要目标且可能对天然氢产业发展起到关键作用的中小型企业，详细总结3家国内外具有代表性的中小型企业在天然氢资源勘查开发过程中取得的重要进展。研究认为: 在我国加快推动天然氢资源研究与勘查开发的背景下，以自然资源部及其所属中国地质调查局、国家发展和改革委员会及其所属国家能源局等为代表的相关职能政府机构应加强天然氢产业进展分析、科学研究路线图编制、技术方法展望与预测、政策研究、产业化研究等方面的协调组织和引导，激励以科研机构、中小型企业、大型能源企业为主体的天然氢产业的发展。研究可为我国加快推进天然氢产业化部署提供借鉴。

扎格罗斯山前带T油田白垩系发育厚达800 m的碳酸盐岩储集体，由于受多种因素联合控制，呈现出较强的非均质性，严重制约着油藏精细表征和开发方案的制定。基于对地震属性、岩心、测井、试井、裂缝建模等多方面资料的综合研究，明确了Shiranish组和Kometan组主要发育裂缝型储集体，Qamchuqa组白云岩发育晶间溶孔、小溶洞和裂缝，是研究区储集体最发育的层段，整体表现为明显的层控、断控和构造部位控制特征。提出了T油田储集体发育的主要控制因素: ①白云岩晶间溶孔(洞)与准同生白云岩化作用、岩溶作用、浅滩相、热液云化作用有密切的成因联系; ②褶皱与断裂作用是裂缝发育的根本原因，裂缝发育程度主要受岩性、泥质含量和基质孔隙度等因素控制; ③裂缝与基质孔隙的叠加发育程度及其纵向和平面连通差异是导致储层强非均质性的关键因素。上述认识为油田井位部署和开发方案的编制提供了重要参考依据。

胶东玲珑金矿田经过长时间的探索找矿工作，形成了由地表出露的次级断裂中的石英脉型金矿、主级断裂中隐伏的蚀变岩型金矿及深部的含矿致矿岩体构成的“三位一体”玲珑型金矿找矿模型, 研究该类金矿特征, 厘定出简易高效的岩体与矿体(以下简称岩矿体)地球化学找矿标志，对预测识别深部含矿致矿岩矿体的存在及隐伏位置具有非常重要的意义。通过分析玲珑地区浅部金矿体、深部含矿致矿岩体、距离矿区较近和较远的中酸性岩体的地球化学特征，发现玲珑型金矿为与受俯冲洋壳物质混染的壳幔岩浆活动有关的金矿，烧失量、稀土元素配分模式、δEu值、Nb/Ta值、Ti/V值、Te-Au关系及SiO₂-P₂O₅关系等能够反映岩矿体成因的地球化学特征，可以作为玲珑型金矿岩矿体的地球化学找矿标志。根据该方法对焦家金矿、三山岛金矿、辽东五龙金矿等成矿类似区进行了初步的找矿方向预测，为后续勘查工作提供了依据。研究可为玲珑型金矿的研究及深部隐伏区的找矿预测工作提供参考。

燕山南麓山前冲洪积平原区广泛分布泥炭层，但其形成时代存在争议，对区域气候环境的相关研究也较为薄弱。针对河北三河—天津蓟州典型泥炭剖面开展¹⁴C测年工作，结合孢粉等指标进行分析，将泥炭层成炭时代主体划分为两期，并分别研究了其形成时的环境特征。结果表明: ¹⁴C测年显示蓟州头营泥炭层成炭期为全新世早期(10 500 a B.P.)，三河不老淀泥炭层主体形成于全新世晚期(3 500~2 400 a B.P.)。根据蓟州头营泥炭层及下伏地层的孢粉组合特征，结合前人在不老淀泥炭层开展的孢粉研究成果及动植物化石组合特征，推测全新世早期气候由暖湿向温凉偏湿转变。研究成果可为区域第四系划分及古环境恢复提供依据。

土壤厚度是土壤的一个重要特性，能直接反映土壤的发育程度，与土壤肥力密切相关，是鉴别土壤肥力的重要指标。以内蒙古鄂伦春自治旗为研究区，选取与土壤厚度密切相关的10项指标，基于SPSS 22.0软件对数据进行主成分分析，利用ArcGIS10.7和地理探测器(GeoDetector)，研究低山丘陵区低成本、可快速获取、高精度的土壤厚度数字制图方法，并对土壤厚度空间变异驱动因子进行分析。结果显示: 鄂伦春自治旗土壤厚度空间分布规律整体表现为西北薄、东南厚，混淆矩阵精度验证结果显示总精度为74.32%，卡帕系数为0.744，表明鄂伦春自治旗土壤厚度数字制图结果跟实际高度一致; 单因子探测结果显示土壤类型、成土母质驱动因子对当地土壤厚度空间分布变异性有较强的解释力; 交互因子探测结果显示地形湿度指数∩径流强度系数的q值(0.58)大于地形湿度指数+径流强度系数的q值(0.47)，呈现非线性增强，其余因子间均表现出双因子增强，表明多因子交互作用对当地土壤厚度空间分布变异性的影响要大于单因子产生的影响。研究成果可为当地农业可持续发展、退耕还林、种植适宜性、国土空间规划提供科学依据。

为增强地表基质调查方法的探索与研究，在天津市北部蓟州区地表基质调查实践和研究中，充分借鉴区域地质、第四纪地质、水文地质、环境地质和灾害地质等学科的调查思路和编图方法，提出适用于天津市北部蓟州区的地表基质层调查和图件编绘及表达的方法: ①将天津北部蓟州区地表基质划分出4个一级类，11个二级类，20个三级类; ②构建了岩石、砾质、土质、泥质不同地表基质类型的调查指标，细化了地表基质特征分类体系; ③探讨了地表基质系列图件的编制方法，提出了地表基质层和地表覆盖层耦合关系图、综合地表基质图的图件表达模式。研究结果对完善地表基质调查和编图方法具有参考价值，可为山区地表基质调查及地表基质分类体系建设提供参考依据。

水是最重要的自然资源，流域作为自然界中水资源的载体，孕育了人类文明，承载着各项经济社会活动。目前，中国面临着水资源供给与生产生活需求之间严重失衡的巨大挑战，流域水资源保护与合理利用事关人民群众切身利益。美国地质调查局(United States Geological Survey，USGS)作为负责美国水科学活动的政府机构，在过去两个多世纪对科罗拉多河流域工作过程中取得了丰富的经验和成果，对中国流域水资源管理工作具有借鉴意义。通过研究美国地质调查局在科罗拉多河流域水资源管理与治理过程，对各阶段工作目标变化和内容调整特征进行梳理，总结了对中国流域水资源管理与治理工作的3点启示: ①加强利益相关群体参与水资源决策; ②综合管理是水资源管理的发展趋势，包括涉水部门之间、水系统内以及自然资源的综合管理; ③完善水文监测立体化网络，建立水文数据共享平台，提高跨学科水资源预测能力。研究可为中国广泛开展流域水资源调查规划、监测治理、保护修复提供参考。

三江平原桦川—集贤—友谊地区作为黑龙江省的关键粮食产区，其水资源状况直接关系到农业生产和生态安全。随着工农业的快速发展，水资源需求不断增加，导致研究区地下水位下降、水质恶化等一系列问题，厘清研究区地下水化学特征及影响因素，评估水体质量，对于保持农业稳定和可持续发展具有重要意义。通过野外采集地下水样，结合统计分析、Piper三线图、层次聚类分析、主成分分析、氯碱指数等方法对研究区地下水水化学特征及其成因进行分析，并对地下水水质进行评价。结果表明，钠吸附比(sodium adsorption ratio, S_AR)、钠百分比(soluble sodium percentage, Na%)、残留碳酸钠(residual sodium carbonate, R_SC)等均显示研究区的地下水灌溉适宜性较好。研究区地下水水化学类型主要为Ca²⁺-HCO₃^-型，局部为Ca²⁺-Cl^-型。地下水化学组分主要受岩石风化作用控制，主要离子来源于岩盐和方解石、白云石等可溶性碳酸盐的溶解，同时氯碱指数表明阳离子交换作用也影响着地下水化学组分的形成。水质评价结果显示，桦川县、集贤县部分地区地下水水质较差，NO₃^-浓度超标，除受自然因素影响外，还与化肥农药的使用、矿山开采等人为活动有关。研究结果对于地下水资源的合理开发和治理具有一定的参考价值。

堵河流域黄龙滩库区是南水北调的重要水源地之一，属于地质灾害高易发、高危险、高风险区，目前主要采用宏观监测、群测群防、专业监测和“四位一体”网格化管理相结合的方式进行地质灾害监测预警，存在监测手段严重不足的问题，对于利用综合遥感技术构建“天-空-地”立体化的地质灾害监测网络有着客观需求。针对黄龙滩库区存在的地质灾害监测短板，在分析库区地质灾害发育规律的基础上，将其划分为一般区、重点区和重大地质灾害区3个监测层次，一般区监测布置光学遥感解译和合成孔径雷达干涉(interferometric synthetic aperture radar，InSAR)变形监测，重点区监测增加机载激光雷达(light laser detection and ranging，LiDAR)监测，重大地质灾害区监测再增加无人机摄影测量和地面三维激光扫描监测，同时对识别出的变形区及时进行地质灾害隐患排查。通过“天-空-地”一体化的地质灾害早期识别和监测预警，可满足乡村振兴、地质环境保护和水安全保障等方面的防灾能力需求。研究对山区构建“点面双控”式的地质灾害监测预警体系具有借鉴意义。

边坡赋存溶蚀空间的不确定性和非均质性是影响岩质边坡稳定性的重要因素。首先，从破坏岩体结构完整性、水文地质条件变化、岩体应力分布不均3方面分析了岩溶发育对岩质边坡稳定性的影响机理。然后，以山西某场地岩质边坡为例，在系统分析场地边坡工程地质条件的基础上，采用HPTEM-18型高精度等值反磁通瞬变电磁系统设计并实施了6条物探测线，设置采集频率为12.5 Hz，叠加300次，重复2次。由探测和解译成果可以看出: 边坡上部岩体风化严重、裂隙发育，下部岩体较为完整，边坡基岩上部岩溶现象较为普遍，未见构造集中发育带，未见明显富水区域。钻探验证结果表明物探解译的异常区岩心破碎，裂隙泥质充填，伴有突然掉钻现象，证明物探解译的岩溶发育区准确，可满足工程设计要求。研究成果可为该类型岩溶发育岩质边坡的稳定性评价提供重要的借鉴和参考。

为有效提升地震高发区突发自然灾害的应急监测与搜救能力，利用国产高分卫星与无人机遥感技术对突发的四川汉源县马烈乡新华村山洪泥石流灾害，开展了灾害流域地形地貌特征分析，解译了灾情房屋建筑数量，预估了受影响人口数量，进行了灾情预判与灾情应急侦测与搜救分析。结果表明: 因灾受影响人口约0.3万人，预估备灾用帐篷约400顶、饮用水6.6 t/d; 距离灾区最近的救援队伍为汉源县消防救援大队，距离15.8 km(山路)，灾区及周边分布卫生防疫力量13支，受影响矿山企业5家，因灾被毁房屋48处、受损房屋25处、断道点7处; 结合灾后现场搜救需求，在重点受灾区划分了3个搜救区，圈定了18处搜救关注区，其中上游4处、下游14处; 优选了2条通往马烈乡灾区的救援生命线，建议以马烈乡新华小学与马烈中心小学为临时转移安置场所。基于遥感技术的灾情侦测与搜救分析方法，对提高灾害发生后的现场人员搜救与应急备灾的针对性以及提升川西地区山洪泥石流灾害的应急侦测与人员搜救效率等，具有借鉴意义。

为实现精细化识别岩溶山区高陡边坡危岩体，以广西罗城典型岩溶地貌区为例，综合运用机载激光雷达(light detection and ranging, LiDAR)、倾斜摄影测量、贴近摄影测量3种低空无人机遥感技术手段开展危岩体精细化调查工作。总结了基于点云数据的林下孤石和裂隙信息提取的方法，系统归纳了运用三维实景模型开展结构面产状信息提取、结构面特征参数信息提取的手段，探讨了岩溶地区高陡边坡危岩体识别和精细化调查方法，开展了研究区危岩体的精细化识别，共识别出34处危岩体。研究成果可为其他类似地区的危岩体识别工作提供技术参考。