环形正负电子对撞机(简称CEPC)是由我国高能物理学界倡导的、面向未来的大型粒子对撞机,涉及高能物理的重大科学装置对选址区提出了高标准的地质条件要求。“重大工程选址及地质适宜性”是由中国科学院地质与地球物理研究所在重大科学工程选址过程中提出的创新性成果,将地质多因素影响分析和多手段综合勘察相结合,为重大工程选址和方案比选提供了基础。CEPC长春选址区以吉林省长春市南部为预选区,由于该涉及高能物理的重大科学装置对选址区对地质条件的要求很高,因此,本文根据“重大工程选址及地质适宜性”原则对长春选址区的地质适宜性深入讨论。运用遥感、地理信息系统、地球物理等方法,通过对研究区的综合地质评价,主要取得如下成果与认识:(1)实现了基于遥感图像的线性构造半自动识别:利用Gram-Schmidt方法将Landsat OLI影像与国产GF-2影像融合,获得10m分辨率的影像,增加了线性构造的可识别性。利用PCI Geomatica软件中的LINE模块,运用Canny算子进行边缘检测,再进行边缘连接、线性干扰去除工作,实现线性构造的半自动识别。在研究区内,通过该方法能够完整解译出包括依兰-伊通断裂东、西两支、东辽河断裂、四平-德惠断裂在内的四条大型断裂,以及19条主要的线性形迹与若干小型线性形迹。(2)通过断裂活动性、地震及其安全性和区域构造应力场进行了区域构造稳定性综合探究:依兰-伊通断裂以右旋走滑为主,垂向运动分量较小;敦化密山断裂经历了两次拉张-挤压过程,最终形成两条主干高角度逆冲断裂,南东主干断裂倾向南东或近于直立,北西主干断裂倾向北西;东辽河断裂为伊通盆地的边缘走滑断裂;根据基于遥感图像的线性构造半自动识别方法获得的主要线型构造共有19条,多为NW走向,近似平行于东辽河断裂;少部分线性构造为NE走向,近似平行于依兰-伊通断裂。根据地质监测数据,研究区内最大地震动峰值加速度为0.05g与0.1g,地震的发生可能与构造断层的活动有关,现今地震活动不强。现今最大主压应力轴方向为近南北方向。(3)通过区域地壳特征与重力特征分析,并结合研究区的三维地质模型,讨论研究区的地壳稳定性:研究区地壳厚度介于32~33Km之间,地热梯度较低,地壳结构稳定;选址区内重力异常相对平稳,反应物质组成相对稳定,无明显重力异常突变,故而区域构造不发育;应用GOCAD软件建立三维模型及Grav3D三维重力反演软件,根据三维密度反演方法建立了选址区的三维地质模型,可以更清楚地反映选址区的地下地质情况,为选址区综合地质评价提供依据。(4)运用GIS方法,选取研究区的地表稳定性、构造稳定性、地壳稳定性、水文地质条件、交通条件共五大要素层10个指标层,运用层次分析法,采用Matlab软件计算出各指标要素的权重,运用空间数据分析方法,获得研究区综合地质评价图。结果表明,研究区不稳定与较不稳定区域主要沿断裂分布,较稳定与稳定区域主要分布在研究区南部,其中,CEPC选址区基本完全落入稳定区域,其地形起伏不大,构造稳定性条件较好,外动力地质现象相对不发育,岩体条件相对较好,第四系覆盖层厚度较小,地下水与地表水沟通条件较差,是理想的重大科学装置选址场地。