黄土泥流是黄土高原地区较为频发的地质灾害，具有超强的流动性、超远的运动距离及超大的冲击破坏力，时常造成重大灾难发生。科学的认识黄土高原泥流灾变机理对降低灾害风险、采取科学有效的减灾措施具有重要意义。笔者针对黄土泥流孕灾环境特征、流体性质、灾变机理以及监测预警等方面研究的最新进展进行了综述，分析了黄土泥流灾害研究方面所存在的关键科学问题，提出了针对黄土高原泥流灾害研究未来仍需以“野外调研–试验研究–理论分析–实践应用”为研究范式，并采用新理论、新方法、新技术和新设备，考虑黄土泥流多尺度、多时序和多阶段等视角，重点关注复杂孕灾环境下黄土泥流时空发育特征及其超前识别技术研究、黄土泥流演化机制与成灾机理的动力学模型构建、黄土泥流灾害实时监测预警模型及综合评价方法、黄土泥流韧性防控与应急救援综合技术体系等研究方向。

黄河三角洲湿地是暖温带保存最典型的湿地生态系统。受人类活动、黄河频繁改道与入海水沙快速变化的影响，湿地的植被覆盖度与群落结构等均随之快速变化，进而影响土壤的营养成分。为查明黄河三角洲典型植被土壤的碳氮磷生态化学计量比，笔者以山东省东营市黄河三角洲为研究区，采集典型天然植被、裸土和农作物的土壤样品（0～30 cm）并测定有机碳、总氮、总磷营养成分含量。结果表明：①不同植被类型的土壤中总有机碳含量：大豆（Glycine max）＞玉米（Zea mays）＞棉花（Gossypium spp.）＞裸土＞高粱（Sorghum bicolor ）＞翅碱蓬（Suaeda salsa）＞互花米草（Spartina alterniflora）＞芦苇（Phragmites australis）＞柽柳（Tamarix chinensis）；总氮含量：大豆＞棉花＞高粱＞互花米草＞翅碱蓬＞裸土＞玉米＞柽柳＞芦苇。②在0～10 cm土层中，营养元素在土壤中的质量分数ω(C)/ω(N)：裸土＞芦苇＞翅碱蓬＞互花米草＞柽柳＞棉花＞高粱＞大豆＞玉米；ω(N)/ω(P)：大豆＞玉米＞棉花＞互花米草＞高粱＞翅碱蓬＞柽柳＞裸土＞芦苇；ω(C)/ω(P)：大豆＞棉花＞玉米＞裸土＞互花米草＞翅碱蓬＞高粱＞芦苇＞柽柳。③农业利用对土壤的总氮和总磷都有富集作用，大豆土壤的各种营养成分都高于其他几种农作物土壤；天然植被有机碳的含量都比裸土的低，互花米草和裸土的总氮含量在20～30 cm土层中比其他天然植被的高出一倍；不同植被类型对土壤氮的积累的影响差异较大，而互花米草对不同土层土壤的氮积累都表现出抑制效果。总之，天然植被和农作物对土壤营养成分的影响比较复杂，天然植被对土壤的营养成分的消耗大于富集，而农作物及农业利用对土壤营养成分的富集大于消耗。

植被与地下水之间的关系是人与自然和谐共生的关键科学问题。西北旱区广泛分布地下水依赖型植被，部分地区人类活动造成的水位下降已超过其生态水位阈值，导致生态功能受损，甚至植被大面积枯死，严重威胁区域经济社会可持续发展。笔者基于国内外在区域地下水依赖型植被的识别、生态韧性评价、植被－地下水协同演化以及地下水生态水位确定等4个方面的最新研究进展，总结了当前研究存在的主要问题和亟待解决的难题，并指出未来研究应当关注的重点方向。综合分析表明，西北地区流域尺度地下水依赖型植被的识别研究相对较少，而对识别结果进行地面验证的稳定同位素方法还需改进；生态韧性研究多注重地表生态与环境指标，而忽略了地下水、根系布等地下指标，缺少基于抵抗力、恢复力和适应力的生态韧性综合评价，以定性评价为主的研究不能满足生态保护修复的需要；植被−地下水协同演化研究受限于不能精准探测根系变化，根系动态探测技术及刻画根系-水源协同变化的模型有待进一步发展；生态水位主要是基于现状条件确定的静态水位，对受降水和地下水侧向补给影响下的水位变化空间差异以及植物自身适应性考虑不足，还需研究外界条件改变下的动态生态水位。通过梳理西北地区地下水依赖型植被生态水文过程研究进展，指出当前研究的薄弱研究环节和面临的问题，为进一步开展西北旱区生态水文理论研究与实践提供了依据。

LA–ICP–MS U–Pb定年技术是地质科学中被广泛应用的重要手段。发展至今，该技术已相对成熟，但在实际工作中仍需要注意一些关键问题。笔者就该技术的样品准备、定年结果的取舍、铅丢失问题、普通铅问题和定年结果投图与解释等5个方面进行简要探讨。研究认为，对于复杂矿物进行U–Pb定年研究建议不分选出单矿物，而是采用矿物识别定位手段和LA–ICP–MS仪器相结合的技术手段，直接在岩石光片或探针片上进行原地原位微区定年分析，但要注意样品准备过程中可能存在的铅污染问题。在碎屑矿物定年结果选择方面，对于大于1.5 Ga的定年测点，笔者建议采用²⁰⁷Pb/²⁰⁶Pb年龄代表该颗粒的结晶年龄，而对于小于1.5 Ga的定年测点则应采用²⁰⁶Pb/²³⁸U年龄。对沉积岩最大沉积年龄的判断和选择主要依靠统计学方法，必要时需要结合地球化学数据和地质背景信息作为辅助判断依据。对于连续分布在谐和线上的年轻样品要提高警惕，需要采用谐和图、加权平均图、CL图像和元素含量等多种手段识别是否存在铅丢失不一致线。针对普通铅校正问题，笔者重点介绍了一种专用于碎屑矿物U–Pb定年的普通铅校正方法，并给出了计算过程。关于对矿物U–Pb定年结果加权平均值数据质量的评价，笔者着重讨论MSWD越接近于1表示数据质量越高的理论基础。总之，应用LA–ICP–MS 技术对矿物进行U–Pb定年研究需要综合考虑多个因素，才能得出准确、可靠和地质意义明确的定年结果。

岩浆镍钴硫化物矿床是中国镍钴资源的主要来源，金川矿床在其占有绝对位置。但随着新兴产业的快速发展和低碳时代的来临，中国镍钴资源供给对外依赖程度不断攀升，镍钴战略性矿产资源安全受到严重威胁，深部找矿是实现镍钴资源增储上产的唯一途径。笔者在金川岩浆镍钴硫化物矿床的成矿地质特征、矿体分布规律系统研究的基础上，利用重磁电等地球物理异常信息与含矿岩体耦合关系，搭建地质–地球物理三维模型和深部找矿勘查技术有效性组合，梳理总结综合找矿标志及岩体含矿性评价指标，精确快速定位隐伏矿体可能的赋存空间，支撑服务金川岩浆镍钴硫化物矿床深部找矿实践，不断提升中国镍钴资源自我保障能力。

氦气作为一种稀有气体，广泛应用于国防军工、高新技术产业发展等领域，关系到国家的安全与发展。中国氦气资源短缺，对外依赖程度高。鄂尔多斯盆地内展现出了较好的氦气资源前景，但对与氦气分布密切相关的氦源岩及断裂特征研究较少，制约了对盆地氦气资源潜力的认识。笔者利用归一化总水平导数垂向导数（NVDR−THDR）、垂向导数、位场分离等技术对鄂尔多斯盆地东南部的重磁资料进行处理，推断主要断裂和潜在的氦源岩（强磁性变质岩）。鄂尔多斯盆地东南部氦气分布受基底断裂与氦源岩分布的双重控制，基底强磁性变质岩为盆地内部的氦气富集提供气源条件，断裂活动则为氦气运移提供通道。富县−宜川−黄龙一带分布有大量的强磁性变质岩，大多位于断裂附近及其交汇区域，可能是氦气资源潜在有利区。

中部非洲的传统中元古代基巴拉造山带内发育大量与花岗岩−伟晶岩体系相关的金属矿产，尤其是以标志性的稀有金属（Nb−Ta−Li）、钨、锡和金等成矿作用为特色，成矿地质过程往往和罗迪尼亚超大陆聚合事件相对应。通常 认为，与成矿直接密切相关的花岗岩是新元古代早期的一套淡色花岗岩（G4花岗岩），即含Sn花岗岩。G4花岗岩过去通常被视作成矿母岩，长期以来受到广泛关注，但是前人的研究表明基巴拉带不同地区的G4花岗岩在野外判别标志、形成时限、地球化学特征等方面存在一定差异，导致对岩石类型、岩石成因及其产出的构造背景的认识还不统一。因此，笔者在系统收集、整理前人资料的基础上，详细总结G4花岗岩的野外岩石类型、年代学研究、全岩地球化学数据及同位素等方面特征，初步探讨成岩成矿过程。结果显示，G4花岗岩的源区物质以变泥质岩为主，岩浆形成方式主要是局部的部分熔融或深熔作用，并不像过去认为的那样来源于一个深部较大岩浆房的长期分异演化，而G4花岗岩的演化则与区域成矿作用存在直接关联。结合区域构造演化研究，推测G4花岗岩可能形成于基巴拉造山作用的同碰撞‒后碰撞阶段。

青海省境内环绕柴达木盆地周边的金矿床十分发育，是中国金矿的重要产地，素有“金腰带”之称。通过对“青海金腰带”的区域地质、地球物理和地球化学特征分析，认为青海“金腰带”的形成主要受两期造山作用控制。加里东期—华力西期，柴达木陆块向北与欧龙布鲁克陆块碰撞，导致原特提斯洋发生闭合，形成柴北缘滩间山金矿田和赛坝沟金矿床；印支期，巴颜喀拉陆块向北与东昆仑陆块碰撞，导致古特提斯洋发生闭合，形成五龙沟、大场、沟里金矿田和满丈岗金矿床。综合前人研究成果，笔者提出该地区金矿床的形成与壳幔相互作用密切相关，幔源物质对金矿床的成矿流体及成矿物质均具有重要贡献，主要金矿床的时空分布也与基性–超基性岩相关。因此，基性–超基性岩发育的位置是在该地区寻找造山型金矿的有利地段。

山区城镇化、新农村建设、乡村振兴和脱贫攻坚大都面临着地质灾害的威胁，开展大比例尺地质灾害调查和风险评价，从源头控制地质灾害风险具有重要的战略意义。笔者在试点调查与评价的基础上，提出了一套山区城镇地质灾害调查与风险评价的思路和技术方法。山区城镇地质灾害调查与风险评价按照目的和比例尺精度的不同可分为3个层次：①区域远程地质灾害调查与风险评价，评价山区城镇遭受远程地质灾害的可能性，比例尺为1∶50 000。②城区地质灾害调查与风险评价，调查山区城镇周边区域每个斜坡和沟谷，评价其变形失稳的可能性及危害程度，比例尺为1∶10 000。③场地地质灾害调查与风险评价，评价重大工程建设、旅游景点等重要场地周边斜坡和沟谷变形破坏的可能性及危害程度，比例尺为1∶5 000~1∶2 000。对每个层次地质灾害调查与风险评价的内容、方法和过程进行了阐述，并以陕南秦巴山区和陕北黄土高原区典型山区城镇为研究区，建立了山区城镇地质灾害调查与风险评价应用示范。

云南省陇川县地质环境脆弱，易发生滑坡灾害，对其开展滑坡易发性评价对指导陇川县的滑坡地质灾害防治具有重大意义。根据陇川县地理环境、地质环境、人类活动等条件，选取高程、坡度、坡向、剖面曲率、平面曲率、归一化植被指数、水系距离、断层距离、地层岩性和道路距离等10个评价因子，利用信息量模型和ArcGIS软件进行滑坡易发性评价。结果表明，滑坡高易发区主要位于研究区北部、东南部和西南部；中易发区主要位于中部、东部和西部部分地区；低易发区主要位于陇把镇、城子镇大部分地区和户撒阿昌族乡的西北部；不易发区主要位于清平乡中部、城子镇中部部分地区、以及章凤镇大部分地区。在中易发区和高易发区包含83.56%的滑坡灾害点，且滑坡面积随着易发性等级的增加也随之增大。滑坡中、高易发区内发生的滑坡面积分别占研究区滑坡面积的22.79%和58.13%，分析结果与实际灾害分布特征相吻合，可为研究区及类似区域的滑坡地质灾害防灾减灾工作提供参考意见。

资源环境承载力评价是国土空间规划和三区三线划定的基础，评价理论与方法越来越受到各界的关注，但尚未形成完备的理论框架。本研究引入短板理论、风险理论和边际理论，构建资源环境承载力评价的理论框架与技术方法，并以陕北黄土高原绥德县为研究区开展实证研究。基于短板理论，识别区域重大资源环境问题，遴选1~3个制约性因素；基于边际理论，以资源开发利用利润最大化或无利润作为资源承载力评价标准，开展资源承载力评价；基于风险理论，以人类活动带来的环境问题或灾害引发的生命和财产风险的容许标准作为环境承载力评价标准，开展环境承载力评价；基于单因素承载力评价结果，开展综合承载力评价，评价结果为安全承载、容许超载或不可接受超载；将综合承载力评价结果与区域国土空间开发现状或规划结果做叠加分析，划定区域发展三区三线。通过对绥德县资源环境承载力评价，结果表明，该理论框架与技术方法简便易推广，评价结果可信，可以为国土空间优化、科学划定“三条红线”提供支撑。

笔者以甘肃省平凉市灵台县为目标研究区域，基于地理空间和历史滑坡数据，利用混合高斯聚类（GMM）优化的逻辑回归（LR）、支持向量机（SVM）、BP神经网络（BP Neural Network）、随机森林（RF）4种机器学习模型构建滑坡易发性评价分析模型。选取高程、坡度、坡向、曲率、黄土侵蚀强度、归一化植被指数、地质构造7个环境因子作为滑坡易发性影响因子，以30 m栅格建立影响因子地理空间数据库，将研究区域划分为180万栅格单元。利用混合高斯聚类模型对整个研究区域的栅格单元进行聚类，得出初步的滑坡易发分区，选择易发程度最低类别中的栅格单元作为非滑坡区域，每次随机选择500个单元作为非滑坡单元，并根据历史滑坡数据将203个已知滑坡栅格单元作为滑坡单元，建立4种机器学习分类模型。利用训练好的模型对整个研究区域进行预测，绘制各算法的受试者工作曲线（ROC曲线），对各个算法的预测结果进行对比。分析结果表明，在本目标研究区域，各模型的滑坡易发区划图与实际的滑坡分布情况总体相吻合。随机森林模型的ROC曲线下面积（AUC）最大为0.96，测试集准确率最高为0.93；BP神经网络模型的ROC曲线下面积和测试集准确率次之，为0.90和0.87；支持向量机模型和逻辑回归模型的ROC曲线下面积和测试集准确率分别为0.86、0.81和0.85、0.80，均低于随机森林和BP神经网络模型。