干热岩是一种极具竞争力的清洁可再生能源,其开采与高效利用对缓解当今能源与环境问题有重要意义。如何高效致裂干热岩储层,形成裂隙网络丰富的增强型地热系统一直是深部地热开采中的难点。同时,硬岩高效致裂和破碎问题同样存在于隧道工程掘进过程中。因此,研究激光致裂硬岩的新型热裂技术,对促进地热资源开发和隧道掘进有着重要意义。本文以高强度花岗岩为研究对象,结合物理试验和数值模拟的研究手段,分析了不同激光照射参数下花岗岩的温度场演变、热裂特性及裂隙分布规律。主要结论如下:（1）利用红外热像仪测试了激光照射过程中花岗岩的表面温度变化。发现照射中心温度随时间变化经历了“陡升段”、“缓升段”和“平稳段”三个阶段,花岗岩表面温度整体呈现典型高斯分布。大功率热裂过程中,激光功率越大、照射时间越长,花岗岩表面温度、升温面积和温度梯度越大。照射距离越大,升温面积越大,非相变区温度和温度梯度越大,但直接照射区域能量密度减小。（2）利用COMSOL Multiphysics对激光照射花岗岩温度场进行了数值计算。分析发现,岩石内部径向温度和轴向温度最高点均在孔壁处,升温区域围绕在孔洞周围,随着激光功率和照射时间的增加向远离孔壁处扩散。激光孔洞形状呈现“U形”,激光功率和照射时间越大,孔径和孔深越大,孔深的增长速率大于孔径。（3）从成孔和热裂的角度研究了不同激光照射参数和方式下花岗岩的成孔参数、比能（SE）、钻进速率（ROP）、热裂质量、热裂效能（MSE）、应力-应变、抗压强度等热裂特性变化。结果表明,激光功率越大、照射时间较短、照射距离越小以及“短时多次”和“短时多点”激光照射下花岗岩的成孔效率越高;激光功率越大、照射时间越长、照射距离越小的连续单点照射对提高热裂效率有明显促进作用。（4）电子视频显微镜和扫描电镜（SEM）观测发现,激光照射后花岗岩宏微观形貌发生较大改变,岩石被劣化。X射线衍射（XRD）检测表明,激光照射后花岗岩矿物成分发生变化,岩石结构从晶态向非晶态转变。三维X射线显微成像系统（3D-XRM）重构内部裂隙发现,激光照射后花岗岩内部裂隙网络丰富,优于石灰岩和砂岩。裂隙由轴心孔洞向外扩展,径向贯穿岩样,连通性较好。本文共有93幅图,11个表,96篇参考文献。