碳捕集、利用与封存（Carbon Capture, Utilization and Storage，简称CCUS）是实现碳中和的关键技术，通过CO₂提高油气采收率和地质封存实现能源增产与减少CO₂排放的双重效益。然而，CCUS技术在大规模应用中面临工程设计和风险评估等技术挑战。传统解决方法依赖经验公式、实验验证和物理模型，在处理复杂系统时，计算效率低下，模型精度不足，难以处理多维度耦合问题。机器学习（Machine Learning，简称ML）凭借其强大的数据驱动分析能力和自适应优化特性，能训练出高精度预测模型，优化操作参数、预测储层流体行为、评估泄漏风险等，实现对复杂系统的实时监控和智能化决策，提升CCUS技术的安全性和经济性。研究系统梳理了ML在CO₂提高油气采收率与地质封存方面的应用。在CO₂提高油气采收率方面涵盖了渗流机理建模、优化井网设计、产量预测与评价、多目标优化、预测最小混相压力、预测气体吸附曲线、评估CO₂-CH₄扩散等；在CO₂地质封存方面包含储层优选、CO₂溶解与扩散机制研究、地质封存效果预测、风险评估等。ML在提升预测精度、优化操作参数、提高计算效率等方面展现出显著优势，已在储层优选、气体吸附预测、封存效果预测等关键领域取得重要进展，但在复杂地质场景下的适应性、模型普适性、动态数据处理能力、物理解释性等方面仍有待提升。 

【研究目的】雪峰隆起西南缘下寒武统牛蹄塘组是目前上扬子地区页岩气勘探的重点领域，本文旨在查明该区牛蹄塘组页岩气聚集条件及含气特征，明确页岩气富集主控因素。【研究方法】以最新部署的贵都地1井钻井及测试分析资料为基础，对牛蹄塘组富有机质页岩的岩石学特征、有机地球化学特征、储层物性、储集空间类型及含气性特征进行深入研究，对比分析牛蹄塘组一段与三段页岩气聚集主控因素及差异。【研究结果】（1）牛蹄塘组一段页岩矿物成分以脆性矿物为主，占66.14%。牛蹄塘组三段页岩黏土矿物、脆性矿物、碳酸盐矿物含量均衡，分别占36.45%、33.09%、30.45%；（2）牛蹄塘组一段页岩TOC平均值为4.71%，有机质类型属Ⅰ型，Ro平均值为3.59%。牛蹄塘组三段页岩TOC平均值为2.20%，有机质类型属Ⅰ型，Ro平均值为3.18%；（3）共识别出粒内溶孔、粒间孔、晶间孔、有机孔和微裂缝5种储集空间类型，牛蹄塘组一段以有机孔、粒间孔、微裂缝为主，牛蹄塘组三段以粒内溶孔为主；（4）牛蹄塘组三段现场解析总含气量平均值为1.03 m³/t，牛蹄塘组一段现场解析总含气量平均值为0.22 m³/t。【结论】通过对比牛蹄塘组一段与三段页岩气聚集条件和含气性，牛蹄塘组一段页岩气聚集主要受有机质丰度、矿物成分、孔隙结构等条件的影响，含气量与有机碳含量、碎屑矿物含量呈正相关，牛蹄塘组三段页岩气聚集主要受矿物成分、储集空间等条件的影响，含气量与碳酸盐矿物含量呈正相关。  

新疆别珍套山地区西段所出露的中酸性侵入岩，主要由花岗岩、花岗闪长岩及闪长岩组成。笔者针对研究区不同岩性侵入岩开展了岩石学、锆石U-Pb同位素年代学和Hf同位素研究，以限定其岩石成因及其构造背景。锆石U-Pb定年结果显示花岗岩、花岗闪长岩和两件闪长岩样品的加权平均年龄分别为460.2 Ma、458.4 Ma及403.3～402.2 Ma，花岗岩和花岗闪长岩侵位于中—晚奥陶世，闪长岩则侵位于早泥盆世。在地球化学组成上，三类岩石均表现为富集轻稀土和大离子亲石元素，亏损重稀土和高场强元素，指示三者可能形成于俯冲背景下的岩浆弧环境。花岗闪长岩、闪长岩锆石Hf同位素特征均表现为亏损地幔向球粒陨石过渡的趋势，锆石_εHf（t）值分别为-2.4～8.7、-2.5～3.5，二阶段Hf模式年龄远大于成岩年龄。此外，别珍套山西段花岗岩高Sr、低Y和Yb，具典型埃达克岩特征，为加厚下地壳部分熔融形成，受到俯冲板片流体的交代。花岗闪长岩为过铝质的钙碱性系列岩石，属I型花岗岩，其Mg^#值为28.9～31.0，为幔源新生下地壳部分熔融形成。闪长岩属准铝质的钙碱性系列岩石，Mg^#值为17.3～22.1，同样为幔源新生下地壳部分熔融形成，但可能为区域局部伸展背景下的产物。西天山别珍套山地区早古生代中酸性侵入岩为中奥陶世到早泥盆世北天山洋向南伊犁板块之下俯冲消减的岩浆产物。   

优化基层应急管理多元主体协同网络结构，对提升基层应急管理效能至关重要。该研究基于协同治理理论，构建“系统环境—协同驱动—协同机制—协同产出”分析框架，以长沙市2013—2023年87起应急事件为样本，运用复杂网络分析法进行实证研究。研究发现：基层应急协同网络呈现“核心—边缘”差序结构；政府组织在网络中占据核心地位，具有较高的中心性和影响力；而非政府组织则处于网络边缘，参与度较低；网络整体凝聚力和抗脆弱性有待提升。针对上述问题，该文提出融合“制度创新”与“技术赋能”的“上下—左右—前后—内外”四维优化策略，即纵向贯通强化指挥链与赋能基层节点，横向耦合打破壁垒激发多元参与，全周期衔接贯通应急链条动态凝聚，内外联动激活社会网络强化根基。

江西省地处华南板块腹地，横跨扬子地块、江南造山带与华夏地块，涵盖长江中下游、江南、钦杭、武夷山、南岭等五大成矿带，是中国重要的矿产资源大省。本文通过系统研究区域地质演化、地球物理场异常、构造变形、成矿岩体地球化学组成与成矿时空分布，查明区域成矿机理与主控要素，并提出预测标志。研究区经历了元古代多地体拼贴、元古代富W碎屑岩与寒武纪富U-V黑色页岩沉积，并复合了加里东、印支与燕山多期造山-岩浆演化；中生代大规模壳幔作用引发区域岩浆与成矿作用大爆发。江西省形成六大矿床系列，包括（热液）沉积型V-Mn、花岗岩相关的W-Li-Nb-Ta多金属、花岗斑岩-火山岩相关的Cu-Au-Ag-Pb-Zn、剪切带控制的造山型Au、热液活化有关U以及风化壳淋积型稀土矿床。复合造山控制了多期成矿作用，元古代形成沉积矿床与富金属基底，基底在中生代经过熔融形成中酸性岩有关Cu-Au-Ag-Pb-Zn、W-Sn-Li-Nb-Ta等矿床，晚白垩世之后的地壳伸展与抬升、盆地流体循环与表生风化形成了热液活化型U矿与风化壳淋积型稀土矿床。多期造山作用引发地壳的多期熔融，促使金属元素从中逐步析出与富集，从而增强了晚期岩浆的成矿潜力。复合构造控制矿体就位，差异抬升导致不同形成深度的矿床在近地表共存。中生代约175～160Ma德兴Cu-Au与冷水坑Ag-Pb-Zn矿床、约160～150Ma赣南W-Sn-Nb-Ta矿床和约150～140Ma江南造山带W-Li-Nb-Ta矿床三期大规模成矿作用发生于板块旋转与区域构造活化期，挤压-伸展转换作用的时空迁移控制了成矿作用具有顺时针演化趋势。中生代与花岗斑岩-火山岩有关的Cu-Au-Ag-Pb-Zn矿床，成矿岩体岩性为花岗闪长岩、闪长斑岩等，准铝质-弱过铝质，壳幔混源（ε_Hf（t）变化大），与新生地壳活化相关；与花岗岩有关的W-Sn矿床成矿岩体岩性为黑云母花岗岩、二云母花岗岩等，过铝质-强过铝质，壳源属性明显（ε_Hf（t）低），源于经历多期熔融的改造地壳；Nb-Ta-Li矿床成矿岩体高分异更加明显，岩性为强钠长石化的白云母花岗岩，为强过铝质。研究提出成矿中酸性侵入岩的形成存在深部晶粥活化、浅部结晶分异与顶部脉冲出溶的三阶段演化。研究揭示早期多地体拼合与地壳多组分结构、燕山期壳幔作用与多期挤压-伸展转换、新生与改造地壳源区差异与花岗岩成矿专属性、复合造山地壳物质多期抽离、构造复合控制熔流体汇聚、岩浆-热液体系W-Li-Nb-Ta分阶段富集、后期差异性抬升与深-中-浅成矿床浅表共存综合控制了江西全球巨型多金属资源基地的形成。成矿预测应该综合岩浆成矿专属性、岩相金属富集多阶段性、多尺度构造复合与转换部位、蚀变组合与云母等标志性矿物等信息。

碰撞造山带过铝质花岗岩的类型和成因，与造山带的构造过程和热演化直接相关，值得仔细分辨和研究。华北克拉通孔兹岩带是古元古代碰撞造山带，其东段凉城地区发育大规模过铝质花岗岩，是孔兹岩带超高温构造-热事件的标志性产物之一。与典型的过铝质花岗岩具有高硅低镁铁含量不同，这些过铝质花岗岩具有超乎寻常的低硅、高镁铁特征，其成因机制尚不确定，一直存在不同认识。针对凉城过铝质花岗岩的低硅特征，本文利用前人已发表的全岩主微量元素数据，加上对过铝质花岗岩及共生的超高温麻粒岩中石榴子石的组分分析，以孔兹岩系最普遍发育的杂砂岩全岩成分作为源岩进行相平衡熔融模拟。结果显示，以杂砂岩作为源岩部分熔融形成的原始熔体，即使在超高温条件下（高至1200℃）仍具有很高的SiO₂含量，与过铝质花岗岩中的低硅特征不符。转熔石榴子石的卷入具有野外和岩石学证据，且能够有效地降低花岗岩中的SiO₂含量并提升FeO+MgO含量，但熔体成分不能够满足岩浆高CaO和相容元素Ni含量这一特点。区域上广泛发育的基性小岩体和花岗岩中包裹的基性岩包体指示了可能存在基性岩浆物质的加入，而地球化学组成也支持该假设。因此，凉城低硅过铝质花岗岩，是由杂砂岩部分熔融的熔体、伴随转熔石榴子石卷入和基性岩浆物质加入这三种过程共同作用形成的。印度东高止山、华南大容山、南非开普花岗岩基、青藏高原羌塘地体等地的过铝质花岗岩也存在相似的地球化学特征，指示了碰撞造山带地壳与地幔在物质-能量上相互作用的普遍性。这一过程与造山带拆沉作用、板片撕裂等地球动力学过程中的地幔上涌作用相关。

变质相系与变质作用P-T-t轨迹为解析大地构造环境及动力学过程提供了核心依据。相较于形成于更深部环境的榴辉岩和麻粒岩等，高压斜长角闪岩因其独特的形成深度、对连续变质过程的完整记录能力以及典型的相系过渡特征，成为连接浅部与深部变质过程的关键桥梁，是揭示中-下地壳热结构的理想探针。综合研究表明，该类岩石的典型峰期矿物组合为石榴子石+角闪石+斜长石+石英±单斜辉石，通常稳定于650～800℃与1.0～1.6GPa的温压区间，归属中压或中-高压过渡型变质相系。自古元古代至中、新生代，高压斜长角闪岩广泛分布于全球各时期造山带，普遍记录了与俯冲、碰撞过程相关的顺时针型P-T-t轨迹，少数则形成于岛弧构造环境。尽管研究已取得重要进展，但以华北中部造山带为例，其在峰期变质条件、年代格架及P-T-t轨迹样式等关键问题上仍存在争议。未来研究可综合利用精细岩相学、热力学模拟与原位微区定年技术以厘清上述争议；并在此基础上，进一步引入三维地质建模技术，揭示造山带热结构的时空演化规律，阐明地壳垂向分异机制，从而为揭示早期板块构造的作用机制与古老克拉通的演化历史提供关键实证。

早前寒武纪（ca.4.6～1.8Ga）约占地球历史的60%，是陆壳生长、板块构造启动与生命起源等关键地质事件发生的主要阶段。研究该时期对于揭示地球自身演化规律、探索生命起源环境与理解类地行星早期演化模式具有重要的科学价值。然而，该时期的地质记录因长期改造而保存不完整，且存在显著的时空采样偏差与区域研究局限，这严重制约了对全球性早期地质过程的系统性认识。机器学习凭借其高维数据挖掘与复杂模式识别能力，为整合多源异构数据、揭示隐藏规律提供了新工具，正在推动该领域研究范式的转变。本文系统总结了机器学习在早前寒武纪地质学中的应用进展与未来前景。首先分析了针对该领域数据特点（高维、小样本、多源异构等）的机器学习方法适配性；其次聚焦于岩石成因与构造背景智能判别、深部-表层系统协同演化重建、地质过程参数智能反演三大核心方向，评述了相关应用与典型案例；进而剖析了当前在数据偏差、模型可解释性与因果推理等方面面临的主要挑战；最后展望了未来迈向“数据-知识”双驱动研究范式、建设标准化深时数据库和深化跨学科融合的发展路径，以期为推动地球早期演化研究向定量化与系统化方向发展提供理论参考与方向指引。

华北克拉通是目前全球唯一被确认经历强烈破坏的克拉通，但作为其关键科学问题之一的华北克拉通破坏的起始时间仍存在较大争议。为探讨并尝试解决这一科学问题，本文系统回顾了华北北部晚二叠世-晚三叠世早期岩体构造研究的现状，特别是对华北晚二叠世龙王庙岩体（262～260Ma）、早-中三叠世黄花顶岩体（249～243Ma）和晚三叠世早期云雾山岩体（238～232Ma）研究的系统回顾与阐述，通过野外构造观察、室内显微构造、磁化率各向异性（AMS）以及重力模拟等分析工作，反演这一阶段岩体侵位过程中的构造环境。结果表明：龙王庙岩体侵位构造环境为走滑背景下局部的共轴应变。黄花顶岩体显示岩浆沿E-W向右行走滑剪切带主破裂面上涌，在区域走滑背景下侵位。云雾山岩体较为复杂，较早侵位北部和南部（238～236Ma）岩体的磁组构记录了丰宁-隆化剪切带的影响；较晚侵位的中部（233～232Ma）岩体则记录了以共轴变形占主导的压扭应变。结合前人对丰宁-隆化剪切带（255～232Ma）的定年工作，我们推断晚二叠世至晚三叠世早期华北克拉通北部整体处于E-W向右行走滑断裂体系下，该走滑体系是泛大陆内部巨型剪切带东段的一部分。相比之下，晚三叠世（226～208Ma）华北北部大规模发育的同构造岩浆穹隆、变质核杂岩以及断陷盆地反映了岩石圈深部减薄对应的上地壳伸展构造背景，其成因机制为华北克拉通破坏。综合以上证据，本文认为华北克拉通北部自约232Ma仍处于E-W向走滑体制，而在约226Ma已转变为NE-SW向伸展体制；进而推断克拉通破坏的起始时间可限定在230Ma左右。

华北克拉通破坏早期的岩浆-成矿响应过程是理解该克拉通破坏演化的关键。铜石杂岩体位于华北克拉通东南缘的鲁西归来庄金矿田内，其形成演化与区内金矿化密切相关，但其形成时代、岩浆源区及其与金矿化的成因联系仍存在争议。本文以该杂岩体两大主体岩石二长闪长玢岩和正长斑岩为研究对象，对其开展了系统的锆石U-Pb定年、锆石微量元素与HfO同位素、全岩地球化学及Sr-Nd-Pb同位素分析。定年结果显示二长闪长玢岩年龄为175.9±4.3Ma和176.3±1.8Ma，正长斑岩年龄为174.7±0.6Ma和175.0±1.6Ma。地球化学与同位素数据表明，二长闪长玢岩起源于华北克拉通富集岩石圈地幔的部分熔融，其源区受华北拆沉下地壳、俯冲扬子陆壳组分以及古太平洋板片相关流体的共同改造；而正长斑岩则由软流圈地幔部分熔融产生，其母岩浆在深部混合了华北克拉通拆沉下地壳物质。该杂岩体具有高氧逸度与高含水量特征（二长闪长玢岩：ΔFMQ=1.89，Eu_N/Eu_N^*=0.64～0.98；正长斑岩：ΔFMQ=2.23，Eu_N/Eu_N^*=0.34～0.67），指示其岩浆体系有利于金的活化与迁移，具备良好的成矿潜力。特别是，正长斑岩比二长闪长玢岩显示出更高的金成矿潜力。归来庄金矿床中的黄铁矿与正长斑岩全岩具有相似的Pb同位素组成，表明岩体可能为成矿作用提供了主要的金属来源。结合矿床内各类金矿化严格受该杂岩体控制，本文认为铜石杂岩体与归来庄金矿田在时空上密切共生，构成一个典型的潜火山岩浆-热液成矿系统。综合研究提出，铜石杂岩体和归来庄金矿床的形成与扬子板块、古太平洋板块的先后俯冲密切相关，共同代表了华北克拉通破坏早期的岩浆演化与金成矿事件。其中，扬子板块的俯冲通过地幔交代改造并弱化华北岩石圈地幔，而古太平洋板块的俯冲触发大陆碰撞形成的岩石圈山根拆沉与软流圈上涌，为白垩纪华北大规模克拉通破坏奠定了物质与结构基础。

沂南县南部王家坊庄Cu-Mo矿床是我国鲁西地区新发现的一个多金属矿床，矿体主要赋存于王家坊庄杂岩体中，该杂岩体以正长斑岩、二长花岗岩、二长斑岩及闪长玢岩为主。根据其地质特征，Mo矿体为斑岩型，主要赋存于早白垩世二长斑岩和二长花岗岩中；Cu矿体为矽卡岩型，赋存于侵入岩体与南华纪佟家庄组接触的矽卡岩中。该矿床的成矿时代和成矿物质来源尚不清楚，限制了对沂南地区成矿作用的系统认识。鉴于此，本文联合开展了石榴子石和锆石的LA-ICP-MSU-Pb年代学、辉钼矿LA-ICP-MSRe-Os同位素定年分析、锆石Hf同位素和全岩主微量分析。年代学研究表明，Mo矿体中的辉钼矿Re-Os模式年龄为125.1±1.1Ma和129.5±1.7Ma，含黄铁矿化矽卡岩中的石榴子石原位LA-ICP-MSU-Pb年龄为129.9±2.0Ma，侵入岩锆石LA-ICP-MSU-Pb年龄范围为129～127Ma。因此，Cu、Mo成矿作用与岩浆活动近乎同时发生，成矿期的结束时间略晚于岩浆侵位时限。Cu矿和Mo矿的成矿岩体表现出相对较低且均一的锆石Hf同位素特征ε_Hf（t）=-14.8～-8.6，大离子亲石元素（LILE）和轻稀土元素（LREE）富集，亏损Nb、Ta、Ti高场强元素（HFSE）的特征，指示来自同一地幔源区，是俯冲熔体/流体交代上覆地幔而形成富集岩石圈地幔部分熔融的产物。王家坊庄杂岩体与Cu-Mo矿体的时空耦合性表明，Cu-Mo成矿作用与早白垩世岩浆作用之间存在明显的成因联系，与沂南地区的矽卡岩型Au-Cu多金属矿床共同构成早白垩世与岩浆活动有关的斑岩-矽卡岩型矿床成矿系统，这表明沂南地区广泛分布的矽卡岩型矿床深部可能具有斑岩型成矿的潜力。该成矿系统与华北克拉通东部岩石圈减薄事件具有成因上的联系，在地球动力学上可能与古太平洋板块的俯冲回撤作用下的动力学背景密切相关。  

大里沟金矿床为胶莱盆地东北缘典型的蚀变砾岩型金矿床，其矿体主要赋存于白垩系莱阳群地层，受崖子主断裂及次级断裂控制。本文在野外地质调查及岩相学观察的基础上，将该矿床热液成矿过程划分为黄铁绢英岩化、石英-黄铁矿、黄铁矿-铁白云石、石英-重晶石4个阶段，并在赋矿地层、蚀变岩和矿石中识别出4种类型黄铁矿（Py0、Py1、Py2和Py3）。通过对其开展电子探针和LA-ICP-MS微量元素分析揭示：Py0赋存于荆山群地层，呈细粒五角十二面体，以低Au（0.07×10^-6～1.78×10^-6）、低As（61.7×10^-6～2037×10^-6）含量为特征；Py1形成于黄铁绢英岩阶段，多为细粒破碎状五角十二面体和立方体，富含Au（0.84×10^-6～166×10^-6）与As（1611×10^-6～16566×10^-6）；Py2常见于石英-黄铁矿阶段，以细粒破碎状立方体及其与五角十二面体聚形为主，具高Au（0.22×10^-6～140×10^-6）、高As（179×10^-6～16120×10^-6）特征；Py3发育于黄铁矿-铁白云石阶段，以细粒五角十二面体及他形为主，其Au（0.01×10^-6～2.11×10^-6）、As（0.14×10^-6～959×10^-6）含量显著降低。主成矿阶段（即黄铁绢英岩阶段和石英-黄铁矿阶段）黄铁矿含金性相对较好，且其核部Au含量普遍高于边部，金主要以不可见金（Au⁺）赋存于黄铁矿晶格中。相比之下，Py3与Py0均显示低Au、低As特征，金更可能以纳米级包裹体或吸附态形式赋存。黄铁矿Co/Ni值和δFe-δS图解表明，大里沟金矿黄铁矿为岩浆热液成因。此外，利用黄铁矿的Cu/Au、As/Sb和Ag/Co比值进行了成矿流体物理化学条件的反演，揭示了从成矿早阶段到晚阶段流体沸腾程度先增强后减弱的演化趋势，整体处于还原环境。综合表明，流体沸腾作用可能是引发大里沟金矿床中金大规模沉淀的主导机制。

同卡微陆块位于青藏高原内部的班公湖-怒江缝合带东段，夹持于南羌塘地体和拉萨地体之间，是研究冈瓦纳大陆北缘早古生代构造演化和特提斯洋演化的关键构造单元。本文采用LA-ICP-MS锆石U-Pb定年和全岩地球化学方法，对微陆块内出露的花岗质片麻岩进行了系统研究。锆石U-Pb定年结果显示，花岗质片麻岩的原岩结晶年龄集中在ca.506Ma至ca.500Ma之间，表明其原岩的侵位时间为寒武纪苗岭世，记录了寒武纪中-晚期的岩浆活动。地球化学分析表明，花岗质片麻岩具有I型花岗岩特征，其负的全岩ε_Nd（t）值（-7.38～-3.57）和古老的Nd模式年龄（t_DM为1.46～1.76Ga）指示岩浆源区有古老中下地壳物质的显著贡献，同时相对较高的ε_Nd（t）值暗示存在幔源物质的混合。综合前人的研究成果可知，同卡微陆块的寒武纪花岗质片麻岩主要起源于俯冲作用背景下中下地壳基性-中性火成岩的部分熔融，并受到幔源岩浆输入的热量与物质补给，经历了同化混染和分离结晶作用。这一岩浆事件与青藏高原及其周缘地体广泛报道的早古生代泛非期岩浆活动高度一致，共同记录了冈瓦纳大陆北缘从被动陆缘向活动陆缘的转变，反映了原特提斯洋向南俯冲诱发的安第斯型造山作用，可能与泛非期末期的板片断离密切相关。 

早古生代时期是冈瓦纳大陆演化的一个重要时期，包括大陆最终聚合和原特提斯洋俯冲。喜马拉雅造山带（印度大陆）位于冈瓦纳大陆的北缘，是其重要的组成部分。但其关于在该时期构造演化还存在争议。本文对东喜马拉雅构造结核部高喜马拉雅结晶岩系中早古生代的花岗岩（现为花岗片麻岩）进行了详细的岩石学、年代学和地球化学研究。所研究的岩石由斜长石、钾长石、石英、黑云母、角闪石、石榴石、三元长石、蓝晶石、夕线石、绿帘石和褐帘石组成。锆石U-Pb年代学研究表明，其锆石具有明显的核-边结构，继承锆石为典型的岩浆锆石，其结晶年龄为～492Ma，锆石边部显示出变质锆石的特征，其年龄为～24Ma。所研究的岩石的SiO₂含量为59.1%～73.2%，铝饱和系数为0.8～1.1（其中一个样品为1.4），具有较低的MgO（0.61%～3.40%）和过渡族元素[Co（5.81×10^-6～23.9×10^-6）和Ni（4.63×10^-6～52.3×10^-6）]含量，总体上显示出中-酸性偏铝质-弱过铝质岩石的性质，另外其还表现出高钾钙碱性岩石的地球化学特征，同时，其富集大离子亲石元素（如，Th），相对亏损Nb、Ta和Ti，显示出典型弧岩浆岩的特征。此外，锆石核部微量元素特征也表明，这些片麻岩的原岩具有大陆弧岩浆岩的特征。研究表明这些岩石为基性下地壳部分熔融的产物。结合前人的研究成果，我们认为所研究的岩石其原岩形成在早古生代原特提洋俯冲过程中，后又在喜马拉雅造山过程中经历了新生代变质作用。 

西藏玉龙铜-钼矿床位于金沙江-哀牢山成矿带的北段，是碰撞型斑岩铜矿的典型代表，成矿作用与复式斑岩体密切相关。然而，复式岩体间的成矿差异性原因尚不明确。本文通过锆石LA-ICP-MSU-Pb测年、全岩主微量及Sr-Nd-Pb同位素和副矿物地球化学等手段对玉龙铜-钼矿床复式含矿岩体（二长花岗斑岩、花岗斑岩）开展研究，约束成矿岩体成因，并与贫矿岩体（矿化品位低）和区域上不成矿岩体进行对比，进一步分析岩浆性质（氧逸度、水含量和挥发分）对成矿差异的指示。研究结果表明，玉龙二长花岗斑岩和花岗斑岩的锆石U-Pb年龄分别为40.77±0.30Ma和40.35±0.28Ma，属同时代岩体，与印度-欧亚大陆后碰撞的构造时限相吻合。复式含矿斑岩属钾玄岩系列，表现为高Sr/Y比值（22.19～51.37，平均34.73）和低Y含量（9.00×10^-6～20.58×10^-6，平均11.44×10^-6），富集大离子亲石元素，亏损Nb、Ta等高场强元素，显示出典型的埃达克质特征和弧岩浆亲和性。同时，复式含矿斑岩具有高SiO₂含量（66.75%～77.53%）、高K₂O含量（5.12%～8.28%，平均6.54%）、低MgO含量（0.07%～1.98%）以及不均一的锆石ε_Hf（t）值（-7.50～12.2，平均2.38）。其Sr-Nd-Pb同位素特征与东羌塘地块始新世-渐新世超钾质至钾质岩浆相近，这些数据表明玉龙复式含矿斑岩主要源于弧岩浆形成新生下地壳的部分熔融且存在幔源物质的贡献。与区域不成矿岩体相比，玉龙复式含矿斑岩具有高的岩浆水含量和显著低的Cl含量（0.02%～0.11%）和较高的F/Cl比值（34.87～202.8），该特征指示含矿岩浆发生了强的流体出溶作用，而贫矿岩体Cl含量与F/Cl比值介于两者之间，指示其流体出溶作用较弱，区域不成矿岩体具有明显高的Cl含量（0.74%～1.22%）和低的F/Cl比值（1.39～2.42），指示不存在或存在有限的岩浆流体出溶，表明流体出溶程度是导致玉龙岩体成矿差异的原因。  

阿拉善地块的构造归属争议长期存在，其与华北克拉通的亲缘性亟待关键证据约束。本文聚焦阿拉善地块东部叠布斯格地区新识别的泥质片麻岩-磁铁石英岩共生组合，通过野外地质调查、岩相学观察、矿物化学分析、相平衡模拟及锆石-独居石原位微区年代学研究，确立该区存在典型孔兹岩系岩石组合，并揭示其变质演化过程与构造意义。研究表明：（1）泥质片麻岩（样品15AZ16-1、14LH10-4）岩性为夕线石榴黑云斜长片麻岩，发育峰期矿物组合石榴子石+夕线石+黑云母+斜长石±条纹长石+金红石+钛铁矿+熔体（M2期），指示中压麻粒岩相变质作用，岩石保留的高Al₂O₃（约25%～30%）、低SiO₂（<50%）特征进一步反映其经历过强烈的熔体抽离作用；（2）相平衡模拟基于NCKFMASHTO体系，限定峰期温压条件为约800～850℃、0.8～1.0GPa，并重建出降温降压退变质P-T轨迹，记录的退变质阶段温压条件为约700℃、0.7GPa；（3）锆石（1955～1776Ma）与独居石原位U-Pb年龄（1965～1780Ma）均呈连续演化特征，部分独居石上交点年龄约1.93～1.92Ga记录了与孔兹岩带超高温变质相一致的近峰期变质时限；（4）岩石组合、变质演化及年代学特征与华北克拉通孔兹岩带高度一致，结合区域新太古代TTG片麻岩（约2.7～2.5Ga）及古元古代高压/超高温麻粒岩证据，证实阿拉善地块在新太古代-古元古代属华北克拉通孔兹岩带的西延构造单元。本研究为阿拉善-华北克拉通早前寒武纪基底亲缘性提供了岩石学-变质作用-年代学的多重证据。

脉石英作为提炼高纯石英的主要原料已被列为重要战略矿产资源，榴辉岩相变质地体中常伴生变质热液型脉石英。柴北缘高压-超高压变质带作为全球最大规模超高压变质带之一，其区域内榴辉（闪）岩中广泛发育有石英脉体。但目前对于该地区内的石英脉的成因机制仍存争议。本文针对柴北缘西段鱼卡-落凤坡高压-超高压单元落凤坡南地区新发现的榴闪岩透镜体，开展榴闪岩及其中石英脉的锆石U-Pb定年、Lu-Hf同位素与微量元素分析。结果表明：石英脉锆石具振荡环带结构，显著区别于榴闪岩锆石，排除石英脉锆石源自早期退变榴辉岩的可能；石英脉与榴闪岩中锆石分别给出了439±5Ma和435±2Ma的加权平均年龄，二者在误差范围内一致，暗示石英脉的形成可能与榴辉岩相峰期变质事件接近。结合锆石Ti含量温度计给出了石英脉结晶温度（665±33℃）略高于榴辉岩相峰期变质温度（643±27℃），且石英脉锆石1f比值更高，共同指示脉体应形成于石榴子石未大规模分解阶段。在排除后期折返过程中榴闪岩锆石Hf同位素可能产生的“高ε_Hf（t）假象”后，推测二者在榴辉岩退变早期阶段应具有相似的Hf同位素组成。同时石英脉与榴闪岩透镜体围岩（花岗片麻岩）中锆石的ε_Hf（t）值存在显著差异，指示石英脉应与榴闪岩具有成因联系。石英脉形成温压条件及矿物组合均符合流体成因特征，支持其形成于富Si流体环境而非熔体环境。石英脉的形成主要受控于榴辉岩退变早期阶段流体活动，由早期退变榴辉岩中绿辉石、石榴子石及金红石等高压矿物在退变过程中羟基出溶，同时伴随石英的溶解与迁移，在裂隙处富集形成脉体。该地区这种石英脉广泛发育，具有形成变质热液型脉石英矿床的潜力。

北山造山带对揭示中亚造山带（CAOB）南缘地球动力学和地壳演化具有至关重要的作用。以往研究多集中于北山造山带东段的镁铁质和长英质岩体，而西段火成岩的岩浆来源与构造背景研究相对薄弱，尤其缺乏对花岗质岩浆活动的时空限定，从而制约了对该造山带构造演化及成矿效应的认识。本文通过详细的年代学研究识别出北山造山带西段四期花岗质岩浆活动，即晚志留-早泥盆世（421～411Ma）、早二叠世（294～286Ma）、中二叠世（275～271Ma）和中三叠世（～240Ma）。其中，晚志留-早泥盆世花岗岩具有高硅、高碱、过铝质特征（A/CNK=1.02～1.18），且Sr/Y较高（～52），Nb-Ta-Ti亏损，结合富集的Sr-Nd-Hf同位素组成[ε_Nd（t）=-4.27～-3.57，（⁸⁷Sr/⁸⁶Sr）_i=0.7089～0.7101，ε_Hf（t）=-1.08～1.13]，极低的MgO、Cr和Ni含量以及相关俯冲活动记录，认为其来源于板片俯冲诱发的增厚下地壳部分熔融。早二叠世花岗岩呈高硅、高碱、偏铁质、准铝质-弱过铝质特征（A/CNK=0.93～1.02），具有低Sr含量、负Eu异常、低Zr/Hf和高Ga/Al比值，类似高分异I型花岗岩，其同位素组成相对富集[ε_Hf（t）=-0.07～6.73、ε_Nd（t）=-3.36～-2.67、（⁸⁷Sr/⁸⁶Sr）_i=0.7072～0.7107]，表明其来源于新生下地壳的部分熔融并有古老地壳物质的参与。结合早二叠世期间北山西段处于后碰撞伸展背景下的地壳减薄阶段，提出该期花岗岩是拆沉作用引发软流圈上涌导致下地壳部分熔融的产物。中二叠世花岗岩具有高硅、高碱、弱过铝质特征（A/CNK=0.99～1.07），高Zr含量和Ga/Al比值，属A2型花岗岩，其Sr-Nd-Hf同位素组成[ε_Hf（t）=0.86～5.64，ε_Nd（t）=-2.40～-1.60，（⁸⁷Sr/⁸⁶Sr）_i=0.7082～0.7089]与早二叠世花岗岩相似，指示新生地壳与古老地壳的混合来源，可能形成于裂谷相关的构造环境。中三叠世花岗闪长斑岩脉具有低硅、低碱、准铝质-弱过铝质（A/CNK=0.98～1.02）、显著Nb-Ta亏损、高Zr和高Ga/Al比值特征，同样属于A2型花岗岩，结合其较高的MgO、Cr和Ni含量以及弱富集的Sr-Nd-Hf同位素组成[ε_Hf（t）=-2.96～2.80，（⁸⁷Sr/⁸⁶Sr）_i=0.7054～0.7062，ε_Nd（t）=-1.77～-1.68]，指示其可能源于后碰撞末期拆沉地壳的部分熔融。上述花岗岩的时空分布和岩石成因揭示北山造山带西段在古生代至早中生代经历了完整的造山旋回，包括志留-泥盆纪的板片俯冲、石炭-二叠纪碰撞至后碰撞阶段、以及三叠纪后碰撞末期向陆内造山的转换，为古亚洲洋的俯冲演化与最终闭合提供了重要约束。          

西秦岭造山带由华北和华南板块于晚三叠世陆陆碰撞而成型，在区域变质作用过程中地层经历绿片岩相变质作用释放流体。对区域变质作用岩的识别，能够为揭示造山带演化提供重要依据。本研究对西秦岭巴都组板岩、长石砂岩、石英砂岩和闪长玢岩开展太赫兹时域光谱分析，旨在识别不同变质程度岩石在太赫兹波段的特征响应，并解析其变质矿物组合。结果显示，除石英砂岩外，多数样品在1.0～1.2THz范围内均出现明显的绿泥石特征吸收峰，其中闪长玢岩与板岩表现出相对较高的吸收系数与折射率，反映角闪石和绿片岩相变质岩吸收高。太赫兹光谱进一步揭示，不同原岩在蚀变和变质过程中存在差异。由于闪长玢岩具有较高含量的角闪石、黑云母等含水铁镁质矿物，有利于在蚀变过程中生成绿泥石和绢云母；板岩作为区域绿片岩相变质作用产物，同样广泛发育绿泥石和绢云母等含水矿物组合，有利于形成区域变质流体；而铁镁质矿物含量低的长石砂岩、石英砂岩尽管含有少量绢云母等含水矿物，但在区域变质过程中释放的流体有限。本研究不仅为理解西秦岭造山带变质流体演化及成矿流体来源提供了新的证据，也表明太赫兹时域光谱技术可作为绿片岩相变质岩识别与蚀变程度评估的有效手段，在变质流体作用示踪方面具有重要应用价值。

铌元素是关键金属的重要成员，我国铌金属对外依存度极高。白云鄂博矿床是我国第一大铌矿床，但其铌元素富集机理一直存在争议，制约了铌资源的开发利用。本文对白云鄂博矿床铌元素富集机理进行综述，认为约1.3Ga哥伦比亚超大陆裂解期间碳酸岩侵入引起铌的初始富集，后经历早古生代流体活动和二叠纪与花岗质岩浆有关的热液作用，对铌成矿物质进行了再活化、迁移、富集，最终形成了白云鄂博超大型铌矿床。白云鄂博巨量铌的富集与成矿过程可分为岩浆过程和热液过程，地幔部分熔融过程中铌成矿物质会优先进入碳酸盐熔体中，但是没有明显的Nb-Ta分异。白云鄂博碳酸岩由铁质碳酸岩向镁质碳酸岩演化过程中铌逐渐富集，由镁质碳酸岩向钙质碳酸岩演化过程中铌未发生明显富集。（Nb/Ta）_N与Nb含量存在明显的正相关关系，表明铁质碳酸岩向镁质碳酸岩演化过程中Nb元素富集与Nb、Ta元素分异是同时发生的。白云鄂博矿床热液过程可分为中元古代碳酸岩岩浆期后热液作用，早古生代俯冲作用有关的流体活动和与二叠纪花岗质岩浆活动有关的热液作用，流体应该是富F、Na、REE和S的碱性流体。