应用地球物理学习题答案

一、名词解释

1地震勘探：是以不同岩石、矿石间的弹性差异为基础，通过观测和研究地震波在地下岩石中的传播特性，以实现地质勘查目标的一种研究方法。

2震动图：用μ～t坐标系统表示的质点振动位移随时间变化的图形称为地震波的震动图。

3波剖面图：某一时刻t质点振动位移μ随距离x变化的图形称之为波剖面图。4时间场：时空函数所确定的时间t的空间分布称为时间场。

5等时面：在时间场中，如果将时间值相同的各点连接起来，在空间构成一个面，在面中任意点地震波到达的时间相等，称之为等时面。

6横波：弹性介质在发生切变时所产生的波称之为横波，即剪切形变在介质中传播又称之为剪切波或S波。

7纵波：弹性介质发生体积形变（即拉伸或压缩形变）所产生的波称为纵波，又称压缩波或P波。

8频谱分析：对任一非周期地震阻波进行傅氏变换求域的过程。

9波前面：惠更斯原理也称波前原理，假设在弹性介质中，已知某时刻t

波前面

1

时刻开始产生子波向外传播，上的各点，则可把这些点看做是新的震动源，从t

1

＋Δt时刻的新的波前面。经过Δt时间后，这些子波波前所构成的包拢面就是t

1

10视速度：沿观测方向，观测点之间的距离和实际传播时间的比值，称之为视速度。V*

11观测系统:在地震勘探现场采集中，为了压制干扰波和确保对有效波进行√×追踪，激发点和接收点之间的排列和各排列的位置都应保持一定的相对关系，这种激发点和接收点之间以及排列和排列之间的位置关系，称之为观测系统。

12水平叠加：又称共反射点叠加或共中心点叠加，就是把不同激发点不同接收点上接收到的来自同一反射点的地震记录进行叠加。

13时距曲线：一种表示接收点距离和地震波走时的关系曲线，通常以接收点到激发点的距离为横坐标，地震波到达该接收点的走时为纵坐标。

14同向轴：在地震记录上相同相位的连线。

15波前扩散：已知在均匀介质中，点震源的波前为求面，随着传播距离的增大，球面逐渐扩展，但是总能量保持不变，而使单位面积上的能量减少，震动的振幅

将随之减小，这称之为球面扩散或波前扩散。

二、判断题

1．视速度小于等于真速度。×

2．平均速度大于等于均方根速度。×

3.仅在均匀介质时，射线与波前面正交。×

4.纵波和横波都是线性极化波。×

5.地震子波的延续时间长度同它的频带宽度成正比。×

6.倾斜界面情况下，折射波上倾方向接收时的视速度等于下倾方向的视速度。×

7.折射波时距曲线是通过原点的直线，视速度等于界面速度。×

12．瑞雷面波是线性极化波。×

8.折射波的形成条件是地下存在波阻抗界面。×

9.对水平多层介质，叠加速度是均方根速度。√

10.从各个方向的测线观测到的时距曲线极小点位置，一般可以确定反射界面的大致倾向。√

11. 相遇观测系统属于折射波法的观测系统√

12.将不能接收到折射波的区称为盲区√

13．反射界面越深，视速度越大，时距曲线越平缓。√

14．同一岩土介质中，纵波的吸收系数和横波的吸收系数相等。×

15．地震波在传播中高频成份损失较快，而存留了较低的频率成分。√

16．纵波传播速度小于横波传播速度。×

17．地震勘探中检波器记录的是波剖面。×

18 一般来说，同一岩土介质中，纵波的吸收系数大于横波的吸收系数。√

19物质越致密，其泊松比越小。√

20．绕射波时距曲线极小值位于绕射点正上方。√

三、简答题

1.用文字和图示的形式分析震动图和波剖面图

振动图如下图所示，假设在离震源距离为r1的A点观测质点振动位移随时间的变化规律，用时间t 为横坐标，质点位移u为纵坐标作图，可得图（b）

所示的图形。

该点地震波振动的位移大小称之为振幅值变化、振动周期（T ）延续时间(?t)等特征。这种用坐标系统表示的质点振动位移随时间变化的图形称为地震波的振动图。在实际地震记录中，每一道记录就是一个观测点的地震波振动图。 波剖面图 如下图所示，假定在某一确定的时刻 t ，在距离震源点O 的一定范围内的各不同距离的点上，同时观察它们的质点振动的情况，并以观测点与振源O 的距离x 为横坐标，以质点离开平衡位置的位移 u 为纵坐标作图所得图形如下图（b ）所示

从图中可以看出质点振动的波长λ和该时刻的起振点 x 2（波前）及停振点 x 1（波尾）等特征。描述某一时刻 t 质点振动位移u 随距离 x 变化的图形称之为波剖面图。

2.什么是视速度？什么是真速度？它们之间有什么关系？

沿波射线传播的速度是真速度（2分），沿测线方向传播的速度是视速度（2分）。视速度与真速度之间的关系称视速度定理，其表达式为：αsin /*V V =， 其中V *为视速度，V 为真速度，α是射线与地面法线间的夹角

3.折射波法有哪些观测系统？

单支时距曲线观测系统、相遇时距曲线观测系统、多重相遇时距曲线观测系统以及追逐时距曲线观测系统。

4.什么是多次覆盖系统？每激发一次，激发点和整个排列怎样向前移动？

多次覆盖观测系统是根据水平叠加技术的的要求而设计的。水平叠加的概念：又称共反射点叠加或共中心点叠加，就是把不同激发点、不同接收点上接收到 的来自同一反射点的地震记录进行叠加。这样可以压制多次波和各种随机干扰波，从而大大提高了信噪比和地震剖面的质量，并且可以提取速度等重要参数。选定偏移距和检波距之后，每激发一次，激发点和整个排列都同时向前移动一个距离，直到测完全部剖面。

5.影响地震波速度的主要因素有哪些？

岩石的密度 孔隙度 压力和温度 埋藏深度和地质年代 其它因素包括地质构造运动，岩层的风化侵蚀等。

6.单层倾斜界面折射波时距曲线的特点是什么？

（1）上倾与下倾方向时距曲线斜率不同，其视速度不同，上倾方向视速度大于下倾方向的视速度。

（2）上倾与下倾方向观测到的初至区距离和盲区大小不同，在下倾方向接收时，初至区距离和盲区较小，截距时间也要小些。 在上倾方向接收时，初至区距离和盲区要大些，截距时间也要大些。据此可以判断界面的倾向。

（3）当 i+?≥90o 时若在下倾方向接收，折射波射线将无法返回地面，这时盲区无限大。而在上倾方向接收，则入射角总是小于临界角，无法形成折射波。

(4)上倾与下倾方向观测的视速度分别为：)sin(1*?-=i V V )sin(1*?+=i V V （a ）

i=? V *→∞ （b ） i

(5)若已知V 1，则可根据相遇时距曲线的视速度求得倾角和临界角以及V 2（V 2 = V 1 /sin i ）。

7.水平界面反射波时距曲线的特点是什么？

（1）直达波的时距曲线为反射波时距曲线的 渐近线；

（2）若界面R同时是折射界面，在临界点附近，反射波受到折射波的干扰；（3）V*的变化原因，在于反射波到达各观测点的入射角不同；

（4）反射界面越深，视速度越大，时距曲线越平缓。

8.地震波在传播过程中的衰减规律是什么？

地震波由于受波前扩散和吸收衰减的影响，在介质中传播的振幅变化规律可

用下式表示:

r

f

e

r

A

A?

-

=)(

0α

上式中α (f)为频率的函数.除此以外，地震波在

传播过程中，当遇到不同岩层的分界面时，将产生波的透射、反射及波的转换等，如果分界面不平整，还会产生波的散射（漫射），这些过程也会损耗地震波的能量，使波的振幅减.

9.什么是大地滤波作用?

地震波在传播过程中随着距离或深度的增加，高频成分会被很快地损失掉，而且波的振幅按指数规律衰减。实际地层对波的这种改造，通常称为大地低通滤波器效应。

10.写出纵波、横波、面波速度的大小关系？

面波<横波<纵波

12.形成地震反射波和折射波的条件是什么？

形成反射波的条件：界面上下有波阻抗差异；形成折射波的

条件：界面下层速度大于上层速度，并且达到临界角i

13.如何确定反射波法的最大和最小炮检距

1. 最大炮检距x

max

就是炮点与最远一道之间的距离，一般最大炮检距应大致

等于最深目的层的深度h，或

h m)5.1

~

7.0(

max

=

2. 最大炮检距太大会带来宽角反射的畸变影响；

3. 最小炮检距x

min

是炮点与最近一道检波器之间的距离,又称偏移距；

4. x

min

不应小于最浅目的层的深度；

5. x

min

大一些可以消除声波和面波干扰。

四、选择题

1．振动图是A

（A）一个质点在振动过程中，位移随时间变化的曲线

（B ）一个质点在振动过程中，位移随空间变化的曲线

（C ）波传播过程中某一时刻整个介质中所有质点振动随空间变化的曲线

（D ）波传播过程中某一时刻整个介质中所有质点振动随时间变化的曲线

2. 某时刻的波前是B

（A ）该时刻所有刚停止振动的质点组成的曲面

（B ）该时刻所有刚开始振动的质点组成的曲面

（C ）该时刻所有正在振动的质点组成的曲面

（D ）以上说法都不对

3. 关于泊松比σ，下列叙述不正确的是D

（A ）介质的横向应变与纵向应变的比值称为泊松比

（B ）当σ增大时，对纵波的影响较大，对横波的影响较小

（C ）已知介质的泊松比，便可确定纵、横波速度的比值

（D ）对于岩土介质来说，越坚硬致密，泊松比越大

4. 地震波的波长λ 是（A ）的乘积

A 波速与周期

B 波速与频率

C 波数与波速

D 波数与周期

5. 若α为波射线与地面法线之间的夹角，则视速度V *与地震波传播的真速度V 的之间的关系为Ｃ

（A ）αsin /*V V =

（B ）αcos /*V V =

（C ）αsin /*V V =

（D ）αcos /*V V =

6.滑行波是（ Ｂ ）

A 、以下层速度沿界面滑行的折射波

B 、以下层速度沿界面滑行的透射波

C 、以上层速度沿界面滑行的透射波

6. 当遇断层破碎带时，地震波能量会变（Ｂ）

A 大

B 小

C 不变化

7. 关于横波，下面叙述错误的是Ｂ

（A）介质发生切变时产生的波动

（B）当其在介质中传播时，会形成间隔出现的压缩带和稀疏带

（C）质点的振动方向与波的传播方向垂直

（D）振动强度随波传播距离的增大而减小

8. 水平叠加时间剖面上，相邻共反射点叠加输出道（CDP）的间隔是道间距 X 的（Ｂ）

A 1

B 1/2

C 1/3

9. 下面不属于折射波法观测系统的是Ａ

（A）多次覆盖观测系统

（B）相遇时距曲线观测系统

（C）追逐时距曲线观测系统

（D）多重相遇时距曲线观测系统

10. 不考虑波前扩散和衰减，垂直入射时，反射系数与透射系数之和等于（Ｂ）

A 2

B 1

C 1/2

D 1/3

11. 反射介面和反射波时距曲线之间存在如下关系Ｄ

（A）反射界面越浅，视速度越小，时距曲线越平缓

（B）反射界面越深，视速度越小，时距曲线越平缓

（C）反射界面越浅，视速度越大，时距曲线越平缓

（D）反射介面越深，视速度越大，时距曲线越平缓

12. 当地面和反射界面为平面时，共炮点反射波时距曲线极小点处的视速度为（Ａ）

A 无穷大

B 真速度

C 零

D 界面速度

13.折射界面（Ｂ）

A、埋藏越浅，折射波的盲区越大

B、埋藏越浅，折射波的盲区越小

C、埋藏深度与盲区大小无关

14.动校正的目的是（Ａ）

A、将反射波时距曲线展成与地下界面一致的形状

B、消除多次波对时距曲线的干扰

C、消除地形起伏，地表低速带和炮点深度对时距曲线的干扰

15. 波剖面是Ｃ

（A）一个质点在振动过程中，位移随时间变化的曲线

（B）一个质点在振动过程中，位移随空间变化的曲线

（C）波传播某一时刻整个介质中所有质点振动随空间变化的曲线

（D）波传播某一时刻整个介质中所有质点振动随时间变化的曲线

16. 关于浅层地震地质条件，下列说法正确的是Ｄ

（A）松散覆盖层较厚的地区容易激发出能量较强或频率较高的有效波。（B）激震点位于潜水面以下激发时，所产生的地震波能量较弱

（C）地震界面和地质界面是一致的

（D）地震标志层必须在较大范围内分布稳定，且具有明显的地震波运动17. 瑞利波面波、横波和纵波速度的大小关系为Ｃ

（A）V

R ＜V

S

＞V

P

（B）V

R ＞V

S

＞V

P

（C）V

R ＜V

S

＜V

P

（D）V

R ＞V

S

＜V

P

18. 关于反射波时距曲线，下列说法不正确的是Ｄ

（A）反射波时距曲线方程为双曲线

（B）直达波时距曲线是反射波时距曲线的渐进线

（C）反射界面越深，视速度越大

（D）反射介面越浅，时距曲线越平缓

19．在盲区内（Ｂ）

A 能同时接收到反射波和折射波

B 接收不到折射波

C 接收不到反射波

20．当无穿透现象时，不同炮点激发的同一界面的追逐时距曲线（Ａ）

A 相互平行

B 不相关

C 斜交

五、计算题

1. 已知水平两层介质，上下两层波速度分别为V

1=1000m/s，V

2

=3000m/s，界面

深度为20m ，求折射波盲区半径R 。

21/sin V V i =折射波视速度等于V 2

、折射波的盲区半径Ｒ=2htgi

2.已知上下两层的速度V 1=1000m/s ，V 2=2000m/s ，截距时间t 0=60ms ，求炮点处

折射界面的法线深度及盲区半径r 。

212122102cos 2V V V V h V i h t -==

3.设有一均匀地层，其速度值为1000m/s 。一组平行的波射线以与地面法线成60°的方向入射，求在地面观测到的视速度为多少？

αsin /*V V =，

4.. 已知地下深度为30m 处有一水平速度分界面，上下两层速度分别为V 1=1000m/s ，V 2=3000m/s ，求折射波时距曲线的截距时间t 0。

5.. 一个以α =30出射的反射波的视周期T * =50ms,视波长λ* =300m,试计算其视频率f *和介质中的波速度V

6.请根据以下折射波相遇时距曲线和反射波时距曲线，判断地下界面的形状和倾向，并示意绘在图的下方。

T

t 01

t 02

1

O 2

12m

7．将下列图中各界面的编号标在它们所对应的折射波或反射波时距曲线上。

x x V 1

V 2 Ⅰ Ⅱ V 1ρ1 V 2ρ2

V 3ρ3 Ⅰ Ⅱ

三、电法勘探部分

1．名词解释

电阻率是表征物质导电性的基本参数，某种物质的电阻率实际上就是当电流垂直通过由该物质所组成的边长为 1m 的立方体时而呈现的电阻。

视电阻率，进行测量的地段地下岩石电性分布不均匀时，计算结果称之为视电表示。

阻率，并用ρ

s

电法勘探（人们常称电法或电探）是勘探地球物理学中的一个分支，是电学、电磁学、电子学及电化学在解决地质找矿及地质学问题中发展起来的一门应用科学。

纵向电导，当电流平行岩柱体底面流过时，所测得的电导称为纵向电导。用S 来表示

横向电阻，当电流垂直岩柱体底面流过时，所测得的电阻称为横向电阻，用符号T来表示，单位为欧姆。

积累电荷，在非均匀导电介质中，存在着电荷的体

分布，这种电荷称为积累电荷。积累电荷主要存在于电阻率不同的

介质分界面上。

电剖面法，电剖面法是用以研究地电断面横向电性变化的一类方法。

电测深法，电测深法是在地表某点测量电极不动，按

规定不断加大供电极距，从而研究地表某点下

方电性的垂向变化。

正交点，

地电断面，在电法勘探中，我们通常把按电性不同所

划分的地质断面称为地电断面。

理想导体，电阻率为零的导体为理想导体，实际工作中当良导地质体的电阻率远小于围岩电阻率时，良导地质体可近似的看作理想导体。

自然电场法，自然电场是一种直流电场，在一定的地质—地球物理条件下，地中存在的天然稳定电流场称为自然电场。基于研究自然电场的分布规律来达到找矿或解决其它地质问题的一种方法称为自然电场法。

激发极化效应激发极化效应：在充、放电的过程，由于电化学作用所引起的随时间缓慢变化的附加电场的现象。

2. 判断题

1．潜水面切割导体是电子导体产生自然电场的必要条件。√

2．电阻率法勘探只能探测导电性好的低阻体。（×）

3．当电流由低阻介质流向高阻介质时，界面上积累负电荷，当电流由高阻介质流入低阻介质时，界面上积累正电荷。×

4．理想导体充电电场的空间分布取决于充电点的位置，与导体的形状、大小、产状及埋深无关。×

7．电阻率测深法的勘探深度随供电极距的增大而减小（×）

5．一般说来，供电极距AB愈大，电法勘探深度也愈大。。√

6．中间梯度法适合于寻找陡倾的高阻岩脉（√）

7. 稳定电流场中任一点的电流密度与该点场强成正比，与介质的电阻率成反√3、选择题

1．关于稳定电流场的基本规律，下面叙述错误的是Ｃ

（A）稳定电流场中电流处处连续

（B）稳定电流场中电位处处有限且连续

（C）稳定电流场中任一点的电流密度与该点场强成反比，与介质的电阻率成正比。

（D）稳定电流场中电荷的分布不随时间而改变

2．联合剖面法的电场属于Ｂ

（A）一个点电源的电场

（B ）两个异性点电源的电场

（C ）两个同性点电源的电场

（D ）三个点电源的电场

3. QHK 型曲线反映的地下几层地电断面Ｄ

（A ）1层

（B ）2层

（C ）3层

（D ）5层

4. 视电阻率是Ｂ

（A ）某一电性层（或导电岩、矿体）的电阻率

（B ）电场作用范围内地形及各电性层（或导电岩、矿体）电阻率的综合反映

（C ）电场作用范围内各电性层（或导电岩、矿体）的平均电阻率

（D ）测量电极M 、N 中点正下方某一层的电阻率

5. 视电阻率与下列哪些条件无关（ Ｃ ）。

A 装置的电极距 b 围岩的电阻率

c 供电电流 D 矿体的电阻率

1． 简答题

（１）简述影响岩、矿石电阻率的主要因素及岩、矿石电阻值变化的一般规律。 自然状态下，岩土的电阻率除了和组份有关外，还和其它因素有关，如岩石的结构、构造、孔隙度及含水性等。由于主要的造岩矿物如长石、石英、云母等电阻率均相当高，因此，对于一般岩石来说，矿物骨架的电阻率是高的。一般岩石的电阻率要低于其所含矿物的电阻率。一般比较致密的岩石，孔隙度较小，所含水分也较少，因而电阻率较高；结构比较疏松的岩石，孔隙度较大，所含水分也较多，因而电阻率较低。

（２）稳定电流场微分欧姆定律的表达及含义？ 稳定电流场满足欧姆定律，在微观情况下，其微分形式是ρE

j =

稳定电流场中任一点的电流密度与该点场强成正比，与介质的电阻率成反比。

（3）装置系数的含义，当AB=l00m,MN=10m 时对称四极装置系数K 值的大小。 K 为电极装置系数 k 是一个只与电极的空间位置有关的物理量。

（4）何谓电阻率和视电阻率？试说明其异同点。

当地下半空间有低阻不均匀体存在时，由于正常电流线被低阻体所吸引，使地

表MN处的实际电流密度减少，所以 j

MN

，ρ

s

<ρ

MN

。

当地下半空间有高阻体存在时，用于正常电流线被高阻体所排斥，使地表MN处

的实际电流密度增加，所以ρ

s >ρ

MN

（5）决定和影响电阻率法勘探深度的因素是什么？

勘探深度除了和极距有关外，还和地电断面的性质和结构有关。能够在地表产生可靠异常的最大深度，即为所用电极装置及相应极距的勘探深度。

（6）何谓电剖面法？电剖面法中各种电极装置形式的基本特征及相互间的关系怎样？

电剖面法是用以研究地电断面横向电性变化的一类方法。剖面法又分二极装置、三极装置、联合剖面装置、对称四极装置、偶极装置。

二极装置这种装置的特点是供电电极B和测量电极N均置于无穷远处接地

三极装置：只将供电电极B置于无穷远，而将AMN沿测线排列进行逐点观测。三极装置通常取MN的中点作为观测结果的记录点。

对称四极装置：这种装置特点是AM=NB，记录点取在MN的中点。取AM=MN=NB=a 时，这种对称等距排列，成为温纳装置，Ｋ＝２∏ａ。

联合剖面装置由两个三极装置联合组成，其中电源负极置于无穷远，电源的正极可向Ａ极，也可向Ｂ极

中间梯度法：此方法是装置将供电电极A和B固定在相距很远的地方，测量电极MN在AB中段的1/3的范围内逐点测量。

（7）什么是正交点和反交点？ρ

s

曲线正、反交点的主要特征是什么？

（8）电剖面法和电测深法的区别。

电测深法是在地表某点测量电极不动，按规定不断加大供电极距，从而研究地表某点下方电性的垂向变化。由于供电极距不断加大，增大了供电电流在地下的分布范围，实际上相当于加大了勘探深度电剖面法是用以研究地电断面横向电性变化的一类方法。一般采用固定的电极距，并使电极装置沿剖面移动，这

样便可观测到在一定深度范围内视电阻率沿剖面的变化

（9）视电阻率微分公式的表达及推导过程，并说明式中各量的含义 。MN MN s j j ρρ?=

0假设测量电极之间的距离为l

???=

?=?N M N

M MN MN MN MN dl j dl E U ρ ???=??=N M N M MN MN MN s dl j K dl E I K ρρ MN MN MN s j I MN K MN E I K ρρ..?=?=．ρs ＝J MN *ρMN /J O (2分)，ρs ：视电阻率（1

分）； J MN ：MN 间实际电流密度（1分）；ρMN ：测量电极MN 间实际电阻率（1分）；

J O ：地下为均匀介质时，MN 间的电流密度（1分）。

（10）充电法的应用条件是什么？

1）被研究的对象（充电体）至少已有一处被揭露或出露，以便设置充电点；（2）充电体相对围岩应是良导电体；（3）充电体规模越大，埋藏越浅，应用充电法的效果越理想。充电法的最大研究生度一般仅为充电体延伸长度一半。

（11）联合剖面装置的剖面曲线和相同极距的对称剖面曲线什么关系？用图示和公式表达出来。

)

2.2.6()(21B s A s AB s ρρρ+=

（12）什么是理想导体？理想导体充电电场有什么特点？

（13）中间梯度法主要用来解决什么样的地质问题？

中间梯度法主要用来寻找陡倾的高阻体，如石英脉、伟晶岩脉等。

（14）积累电荷的特点是什么？

在非均匀导电介质中，存在着电荷的体分布，这种电荷称为积累电荷。由于在电法勘探中，主要考虑分区均匀的电性分布情况，所以积累电荷主要存在于电阻率不同的介质分界面上。在场中某点附近取一闭合曲面，若流入、流出该曲面的电流密度通量不等于零，便出现电荷的积累。积累电荷的大小除了和该点电流密度有关外，还和界面两侧电阻率的差异有关。

（15）充电法的可以解决哪些地质问题？

（1）确定已揭露（或出露）矿体隐伏部分的形状、产状、规模、平面分布位置及深度；（2）确定已知相邻矿体之间的连接关系；（3）在已知矿体附近找盲矿体；（4）利用单井测定地下水的流向和流速；（5）研究滑坡及追踪地下金属管线等。

（16）何谓等价原则?怎样解释H(或A)型曲线和K（或Q）型曲的S

2等价和T

2

等

价现象？

在电测深法的实际工作中，由于观测误差的存在，经常会遇到地电断面参数不同而视电阻率曲线却完全相同的现象，把这种情况称为电测深曲线的等价现象。

对于三层地电断面，存在S

2和T

2

等价现象。

1.H型（或A型）断面的S

2等价现象当h

1

、ρ

1

、ρ

3

一定，而ν

2

较小的情况

下，ρ

s 曲线中段极小值不明显，只要保持中间层纵向电导S

2

不变，则ρ

s

电测深

曲线的形状也不变。对于A型三层断面，同样遵循S

2

等价原则。

K型（或Q型）断面的T

2等价现象当h

1

、ρ

1

、ρ

3

一定，ν

2

较小的情况下，ρ

s

曲线的极大值不明显，只要保持中间层横向电阻T

2不变，则ρ

s

曲线的形状也不

变。对于Q型三层断面，第二层中的电流也近似于垂直层面流动，同样遵循T

2

等价原则

3．综合题

（1）用对称四极剖面法测得某测的得△U

MN

=10mV，I=40mA，已知供电电极

AB=110m，测量电极MN=10m，试求该点视电阻率ρ

s

值。

地球物理学基础复习资料(白永利)

地球物理学基础复习资料 绪论 一．地球物理学的概念，研究特点和研究内容 它是以地球为研究对象的一门应用物理学，是天文学，物理学与地质学之间的 边缘学科。 地球物理学应用物理学的原理和方法研究地球形状，内部构造，物质组成及其 运动规律，探讨地球起源，形成以及演化过程，为维护生态环境，预测和减轻地球 自然灾害，勘探与开发能源和资源做出贡献。包扩地震学，地磁学，地电学，重力 学，地热学，大地测量学，大地构造物理学，地球动力学等。 研究特点：1.交叉学科地球物理学由地质学和物理学发展而来，随着学科 本身的发展，它不断产生新的分支学科，同时促进了各分支学科的相互交叉，加 强了它与地球科学各学科之间的联系。2.间接性都是通过观测和研究物理场的 信息内容实现地质勘查目标，研究的不是地质体本身，而是其物理性质。3 多解 性正演是唯一的，而反演存在多解。不同的地质体具有不同的物理性质，但产 生的物理场可能相同。不同的地质体具有相近的物理性质，由于观测误差，物理 场的观测不完整以及物理场特点研究不够，产生多解。不同的地质体具有相同的 物理性质，即使知道了地质体的物性分布，也无法确定其地质属性。 地球物理学的总趋势：多学科综合和科学的国际合作。 二．地球物理学各分支所依据的物理学原理和研究的物性参数。 地震学：波在弹性介质中的传播。地震体波走时，面波频散，自由振荡的本征 谱特征 重力学：牛顿万有引力定律。地球的重力场和重力位 地磁学：麦克斯韦电磁理论。地磁场和地磁势。 古地磁学：铁磁学。岩石的剩余磁性。 地电学：电磁场理论。天然电场和大地电场 地热学：热学规律，热传导方程。地球热场，热源。 第一章太阳系和地球 一．地球的转动方式。 1.自转地球绕地轴的一种旋转运动，方向自西向东，转速并非完全均匀，有微小变化。 2.公转地球绕太阳以接近正圆的椭圆轨道旋转的运动。 3.平动地球随整个太阳系在宇宙太空中不停地向前运动。 4.进动地球由于旋转，赤道附近向外凸出，日月对此凸出部分的吸引力使地 轴绕黄轴转动，方向自东向西。这种在地球运动过程中，地轴方向发生的运动即 为地球的进动。 5.章动。地轴在空间的运动不仅仅是沿一平滑圆锥面上的转动，地轴还以很小 的振幅在锥面内,外摆动，地球的这种运动叫章动。 二．地球的形状及影响因素。 地球为一梨形不规则回转椭球体。 影响因素：1.地球的自引力---正球体；2.地球的自转----标准扁球体；3.地球内 部物质分布不均匀--不规则回转椭球体

2020地球物理学基础作业05及参考答案

1. When a bell is struck with a hammer, it vibrates freely at a number of natural frequencies. The combination of natural oscillations that are excited gives each bell its particular sonority. In an analogous way, the sudden release of energy in a very large earthquake can set the entire Earth into vibration, with natural frequencies of oscillation that are determined by the elastic properties and structure of the Earth’s interior. The free oscillations involve three-dimensional defo rmation of the Earth’s spherical shape and can be quite complex. Before discussing the Earth’s free oscillations it is worth reviewing some concepts of vibrating systems that can be learned from the one-dimensional excitation of a vibrating string that is fixed at both ends. Any complicated vibration of the string can be represented by the superposition of a number of simpler vibrations, called the normal modes of vibration. These arise when travelling waves reflected from the boundaries at the ends of the string interfere with each other to give a standing wave. Each normal mode corresponds to a standing wave with frequency and wavelength determined by the condition that the length of the string must always equal an integral number of half-wavelengths (Fig. 3.16).As well as the fixed ends, there are other points on the string that have zero displacement; these are called the nodes of the vibration. The first normal (or fundamental)mode of vibration has no nodes. The second normal mode (sometimes called the first overtone) has one node; its wavelength and period are half those of the fundamental mode. The third normal mode (second overtone) has three times the frequency of the first mode, and so on.Modes with one or more node are called higher-order modes. 当用一把锤子敲击一个钟时，钟会以一系列的固有频率自由的颤动。被激 发的固有震动的联合给每个一钟独特的音响。与此相似，在一个大地震中能量 的突然释放可以使整个地球颤动，这种颤动的固有频率决定于弹性性质和地球 内部的结构。自由振荡涉及地球球面形状的三维变形，可能相当复杂。在讨论 地球的自由振荡之前，有必要回顾一下振动系统的一些概念，这些概念可以从 两端固定的一维振动的激发中学习。 弦的任何复杂的弦振动都可以用一些简单振动的叠加来表示，称为简正振动。当从两端的边界反射出的行波相互干涉以产生驻波时，就会产生这种现象。 每一个简正模态对应于一个驻波，它的频率和波长取决于长度必须等于半波长的 整数的弦（图3.16)。在弦上还存在一些除固定端外的具有零位移的其他点，这 些被称为振动的节点。第一个简正（或基本）模态振动没有节点。第二个简正 模态（有时称为第一谐波）有一个节点，它的波长和周期是基态的一半。第三 个简正模态（第二谐波）的频率是第一模态的三倍，一个或多个节点的模态称 为高阶模态。 2. Explanation of nouns (20points) surface wave（面波）：沿界面及界面一定深度范围内传播的一类地震波，振幅随 深度增加而衰减，能量集中在介质分界面并沿分界面传播，包括瑞利波，勒夫 波和斯通利波。dispersion（频散）：面波速度随着周期（或频率）而变化而 变化，成为面波频 散。在记录中面波是很多列波的叠加，随着到时的先后，各相位的周期逐渐改变。 第1页共7页

840-地球物理学基础

840-《地球物理学基础》考试大纲 一、试卷满分及考试时间 试卷满分为150分，考试时间为180分钟。 二、试卷的内容结构 地震学 60％ 地磁学 40％ 三、试卷的题型结构 填空题 20％ 分析题 80％ 四、考察的知识及范围 1、地震学 正确理解地震烈度、震级、地震频度、震中距、震源、震中、波阵面、射线、入射角、出射角、视入射角、视出射角、费马原理、球对称介质、本多夫定律、SNELL定律、高速层、低速层、正演、反演、传播速度、质点振动的位移、质点振动的速度和加速度、面波频散、相速度和群速度等概念。 在无源的情况下，建立无限均匀弹性介质中的波动方程及其解，掌握均匀平面波，非均匀平面波以及球面波之间的关系、矢量场分解及其运算，球面波的分解。掌握平面波在介质表面的折射和反射，非均匀平面波叠加形成面波的理论基础，以及自由表面瑞利面波和勒夫面波的频散特性。

以几何地震学为基础，分析近震射线及走时方程，建立首波的形成相关概念及波阵面方程。分析球对称介质中的射线特征与走时曲线的关系，确定地球内部速度分布的公式。 地震学以观测为基础，应了解地震仪的主要组成及工作原理，掌握摆的固有运动与地面运动之间的关系。另外，掌握地方震、近震、远震的射线传播路径、以及各类震相的运动学和动力学特征，学会识别简单的震相，以及利用地震记录定性判地震类别。再次，在测震学中，震级标定和用一个台或三个以上台进行地震定位是必须掌握的内容之一。 2、地磁学 地磁场的构成、地磁标势的通解、高斯系数的确定方法、高斯分析的本质内容；主磁场的起源、分布特点、西向漂移，磁极、地磁极；地壳磁异常特征、地磁异常的正演和反演、海底磁异常特征、居里温度；影响地磁场变化的因素、变化磁场的分类、地磁指数、Sq傅里叶系数确定球谐系数、典型磁暴的发展过程。

应用地球物理学习题答案.docx

一、名词解释 1地震勘探：是以不同岩石、矿石间的弹性差异为基础，通过观测和研究地震波 在地下岩石中的传播特性，以实现地质勘查目标的一种研究方法。 2震动图：用μ～t 坐标系统表示的质点振动位移随时间变化的图形称为地震波 的震动图。 3波剖面图：某一时刻 t 质点振动位移μ随距离 x 变化的图形称之为波剖面图。 4时间场：时空函数所确定的时间 t 的空间分布称为时间场。 5等时面：在时间场中，如果将时间值相同的各点连接起来，在空间构成一个面，在面中任意点地震波到达的时间相等，称之为等时面。 6横波：弹性介质在发生切变时所产生的波称之为横波，即剪切形变在介质中传 播又称之为剪切波或 S 波。 7纵波：弹性介质发生体积形变（即拉伸或压缩形变）所产生的波称为纵波，又 称压缩波或 P 波。 8频谱分析：对任一非周期地震阻波进行傅氏变换求域的过程。 9波前面：惠更斯原理也称波前原理，假设在弹性介质中，已知某时刻 t1波前面上的各点，则可把这些点看做是新的震动源，从 t 1时刻开始产生子波向外传播， 经过t 时间后，这些子波波前所构成的包拢面就是t1＋ t 时刻的新的波前面。 10视速度：沿观测方向，观测点之间的距离和实际传播时间的比值，称之为视 速度。 V* 11观测系统 :在地震勘探现场采集中，为了压制干扰波和确保对有效波进行√× 追踪，激发点和接收点之间的排列和各排列的位置都应保持一定的相对关系，这种激发点和接收点之间以及排列和排列之间的位置关系，称之为观测系统。

12水平叠加：又称共反射点叠加或共中心点叠加，就是把不同激发点不同接收 点上接收到的来自同一反射点的地震记录进行叠加。 13时距曲线：一种表示接收点距离和地震波走时的关系曲线，通常以接收点到 激发点的距离为横坐标，地震波到达该接收点的走时为纵坐标。 14同向轴：在地震记录上相同相位的连线。 15波前扩散：已知在均匀介质中，点震源的波前为求面，随着传播距离的增大， 球面逐渐扩展，但是总能量保持不变，而使单位面积上的能量减少，震动的振幅将随之减小，这称之为球面扩散或波前扩散。 二、判断题 1．视速度小于等于真速度。× 2．平均速度大于等于均方根速度。× 3.仅在均匀介质时，射线与波前面正交。× 4.纵波和横波都是线性极化波。× 5.地震子波的延续时间长度同它的频带宽度成正比。× 6.倾斜界面情况下，折射波上倾方向接收时的视速度等于下倾方向的视速度。× 7.折射波时距曲线是通过原点的直线，视速度等于界面速度。× 12．瑞雷面波是线性极化波。× 8.折射波的形成条件是地下存在波阻抗界面。× 9.对水平多层介质，叠加速度是均方根速度。√ 10.从各个方向的测线观测到的时距曲线极小点位置，一般可以确定反射界面的 大致倾向。√ 11.相遇观测系统属于折射波法的观测系统√

中科院地球物理学

中科院研究生院硕士研究生入学考试 《地球物理学》考试大纲 本“地球物理学”考试大纲适用于中国科学院研究生院固体地球物理与地球动力学等专业的硕士研究生入学考试。“地球物理学”是相关学科专业的基础理论课程，它的主要内容包括地震学、重力与固体潮、地磁学、地热学及海底扩张与板块构造等部分。要求考生对其基本概念有比较深入的了解，掌握基本原理、方法及一般应用。 一、考试内容 （一）介质弹性与波动理论基础 1．弹性介质、应力与形变 2．弹性介质中的波动传播方程 3．弹性介质中的平面波与球面波 4．界面的影响 5．射线理论 （二）地震学基础 1．断层错动和地震波激发 2．地震仪与地震观测记录，地震的烈度、能量和震级 3．地震发震时间与震源位置的基本确定方法 4．地震体波的走时、振幅与理论地震图 5．球面层中地震体波的走时和地球内部基本构造 6．各种常见震相标示规则及其射线路径 7．地震面波的波动方程、频散方程和上地幔结构 8．地球的自由振荡 （三）地球势理论基础 1．地球重力位与地球形状 2．地球重力异常与地球内部构造 3．地球的固体潮 4．地球磁场的一般性质 5．岩石磁性与古地磁 6．地磁成因 7．地磁感应与地球内部的电导性 （四）热流与地球内部温度 1．热传导、热对流与热辐射 2．大地热流

3．热流方程的简单应用 4．地球内部温度 （五）大陆漂移、海底扩张和板块构造 1．大陆漂移与洋底扩张学说 2．板块构造与运动的基本理论与方法 3．地幔对流的基本理论 二、考试要求 （一）介质弹性与波动理论基础 1、了解并掌握地震波的弹性介质理论基础：弹性力学对介质的四个基本假定，应力与形变的基本定义，应力方程的推导过程以及包括杨氏模量与泊松比在内的五个弹性常数之间的相互关系； 2、熟练推导弹性介质中的波动传播方程，掌握纵波与横波的传播特征，了解其速度与密度及相关弹性常数的相互关系； 3、掌握弹性介质中的平面波与球面波的传播特征，特别是在简谐波情况下的振动与传播特征的异同； 4、了解界面的存在对入射纵（横）波、反射纵（横）波及折射纵（横）波的影响，并且掌握平面纵（横）波转播过程中折射系数与反射系数、转换系数的推导； 5、了解地震波射线理论中的费马原理，Snell定律，射线常数、本多夫定律、首波路径、首波临界角等基本概念。 （二）地震学基础 1、了解天然地震基本成因和断层错动激发地震波的基本概念；了解地震仪与地震观测记录的基本原理；了解地震烈度、能量和震级的基本定义；掌握地震发震时间与震源位置的测定原理与基本方法； 2、对于单个水平界面、单个倾斜界面及多层界面，掌握直达波、反射波与首波的走时方程的推导过程；掌握非匀速介质中迴折波参数方程形式的走时公式的推导，了解在不同速度分布函数的形式下，走时曲线的特征；了解平面层中体波的能量与振幅的关系并掌握在平面简谐波情况下的推导，了解直达波、迴折波、反射波与首波情况下，传播过程中的能量发散过程，以及自由界面对入射平面波的能量分配过程的影响等；简单了解地震体波的振幅受到哪些因素的影响以及利用广义射线理论求解理论地震图的基本原理； 3、掌握球面层中地震体波的射线参数方程与本多夫定律等的推导，不同的速率—深度分布曲线情况下对应的地震射线及其走时方程的推导，并了解正常及特殊情况下的走时曲线特征，掌握走时反演的古登堡方法与赫格罗兹—贝特曼—威歇特方法的一般原理与推导过程； 4、了解并掌握常用地震震相的标示规则及其传播过程中的射线路径、走时及振幅特征； 5、了解地震面波与地震体波在传播过程中的异同点，掌握洛夫波与雷利波的传播特征及在一些简单模型下的波动方程和频散方程；了解地震面波的频散方程及其所反映的地球内部构造，了解并掌握群速度与相速度的基本概念及其相互关系推导与计算方法；

地理小博士试题及答案

2015年第十届地球小博士地理科普知识大赛高中组试题 第一部分选择题 1. 以大气圈、水圈、岩石圈、生物圈和日地空间为研究对象的学科是：( ) A、地理学 B、地质学 C、地球科学 D、地球物理学 2、中国自1985年加入《保护世界文化和自然遗产公约》以来，与联合国教科文组织在世界遗产领域有着良好的合作关系，到2015年我国的世界遗产数目位居世界： ( ) A第一位 B第三位 C第二位 D第四位 3. 第39届世界遗产大会将中国土司遗址（湖南、湖北、贵州三省联合申报）列入世界文化遗产名录，土司是：( ) A、地方宗族家长 B、古代中国边疆的官职 C、少数民族地区土官 D、少数民族国王 4、下列现象与空间天气相关的是：( ) A、台风 B、飓风 C、极光 D、西风急流 5、“海岸线曲折、多峡湾与岛屿、海湾常深入内陆且两岸陡峻。”以上是由某种地形作用形成的海岸景观，这种景观可见于： ( ) Ａ中国东部Ｂ澳大利亚南部Ｃ智利中部Ｄ英国北部 6、下图是南水北调主标志，图中四条向上扩展的线条构成水花状，代表的是：( ) A 长江、黄河、淮河、汉江 B 长江、黄河、淮河、汾河 C 长江、黄河、淮河、海河 D 长江、黄河、汉江、海河 7、有关海水的蒸发，正确的叙述是：( ) A 在流经较暖的海面时，空气因接触海水而升温，处于饱和的状态，有利于海水的蒸发 B 水汽凝结形成雾，是因为空气处于过饱和 C 当流经冷水面时，空气遇冷处于不饱和状态，不利于海水的蒸发 D 从年平均的情况来看，海面的蒸发量基本等于凝结量。 下表是四个地区建厂的区位优势比较（数值越大，优势越明显）。回答8-9题 地点优势比较 原料市场工资 甲 4 1 4 乙 1 4 1 丙 2 3 2 丁 3 2 3 8. 根据表中资料分析，影响甲地工业布局的最不利因素可能是（） A 运输成本高 B 原材料缺乏 C 能源不足 D 劳动力缺乏 9、某高科技公司若要建立工厂, 最有可能在: ( ) A 甲地 B 乙地 C 丙地 D 丁地 10、北京西郊砂石坑是几十年采石挖出的大坑，看起来酷似科幻片中的陨石坑，面积达到了60万平方米，最深处将近30米。目前经过改造已成为北京：( ) A、最大的蓄雨池 B、地质遗址公园 C、生态保护地 D、垃圾填埋场 11、下列河流有凌讯现象的是： ( ) A 滦河 B 密西西比河 C 伏尔加河 D 叶尼塞河

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绪论 一.地球物理学的概念，研究特点和研究内容 它是以地球为研究对象的一门应用物理学，是天文学，物理学与地质学Z间的边缘学科。 地球物理学应用物理学的原理和方法研究地球形状，内部构造，物质组成及其运动规律，探讨地球起源，形成以及演化过程，为维护生态环境，预测和减轻地球自然灾害，勘探与开发能源和资源做出贡献。包扩地震学，地磁学，地电学，重力学，地热学，大地测量学，大地构造物理学，地球动力学等。 研究特点：1?交叉学科地球物理学由地质学和物理学发展而来，随着学科本身的发展，它不断产生新的分支学科，同时促进了各分支学科的相互交叉，加强了它与地球科学各学科之间的联系。2.间接性都是通过观测和研究物理场的信息内容实现地质勘查目标，研究的不是地质体本身，而是其物理性质。3多解性止演是唯一的，而反演存在多解。不同的地质体具有不同的物理性质，但产生的物理场可能相同。不同的地质体具有相近的物理性质，由于观测误差，物理场的观测不完整以及物理场特点研究不够，产生多解。不同的地质体具有相同的物理性质，即使知道了地质体的物性分布，也无法确定其地质属性。地球物理学的总趋势：多学科综合和科学的国际合作。二?地球物理学各分支所依据的物理学原理和研究的物性参数。 地震学：波在弹性介质屮的传播。地震体波走时，而波频散，自由振荡的本征谱特征重力学：牛顿万有引力定律。地球的重力场和重力位 地磁学：麦克斯韦电磁理论。地磁场和地磁势。 占地磁学：铁磁学。岩石的剩余磁性。 地电学：电磁场理论。天然电场和大地电场 地热学：热学规律，热传导方程。地球热场，热源。 第一章太阳系和地球 一?地球的转动方式。 1?自转地球绕地轴的一种旋转运动，方向自西向东，转速并非完全均匀，冇微小变化。 2.公转地球绕太阳以接近正圆的椭圆轨道旋转的运动。 3?平动地球随整个太阳系在宇宙太空屮不停地向前运动。 4?进动地球曲于旋转，赤道附近向外凸出，口月对此凸出部分的吸引力使地轴绕黄轴转动，方向门东向曲。这种在地球运动过程中，地轴方向发生的运动即为地球的进动。 5. 章动。地轴在空间的运动不仅仅是沿一平滑圆锥面上的转动，地轴还以很小的振幅在锥面内,外摆动，地球的这种运动叫章动。 二.地球的形状及影响因索。 地球为一梨形不规则回转椭球体。 影响因素：1?地球的自引力…正球体；2?地球的自转■…标准扁球体；3.地球内部物质分布不均匀-不规则冋转椭球体

2019年中国地质大学853地球物理学基础考试大纲

中国地质大学研究生院 硕士研究生入学考试《地球物理学基础》考试大纲 一、试卷结构 简述题和论述题 二、考试大纲 1、地球的起源、运动与内部结构 考试内容：太阳系组成与演化、地球的转动与轨迹、地球的内部结构和地球内部的物质组成等方面内容。重点包括太阳系组成与演化、太阳系天体轨道特征、自转特征和质量与密度特征、地球的转动与轨迹、地球内部主要层圈结构（地壳、上地幔、过渡带、下地幔、内核及外地核）及其物理特征、地壳物质组成及洋壳和陆壳的区别以及上地幔、过渡带、下地幔、地核的物质组成及推测方法等问题。 2、地球的形状、密度及重力场 考试内容：地球重力、大地水准面与地球形状、正常重力场与重力异常、地壳均衡与重力均衡异常和潮汐作用与固体潮等方面的内容。重点包括地球重力场、地球的重力位、地球重力变化、重力等位面、大地水准面、地球的基本形状——标准椭球面、垂线偏差与高程异常、正常重力场、各种校正与重力异常、地壳均衡概念、均衡异常、潮汐作用、起潮力、重力固体潮等问题。 3、地球的磁场 考试内容：地球磁场及其构成、岩石磁性、地磁场起源假说、地球的变化磁场和古地磁学与地磁场变迁等方面内容。重点包括地磁要素、地磁要素发布特点、地磁偶极子场、基本磁场、磁异常、地球变化磁场三大类岩石磁性特征、自激发电机假说、地磁场成因的基本解释、地磁平静变化与扰动变化特征、岩石剩余磁性及其成因、古地磁学研究内容及方法、地磁极的漂移、地磁极的倒转等问题。 4、地球的电磁感应和电性结构 考试内容：地球电磁感应的物理基础、电磁感应与地球内部的电导率和地球深部电性结构特征等方面内容。重点包括地球电磁感应的物理基础、地球内部电磁场的来源、球体问题与平面问题、基本方程——麦克斯韦方程组、谐波场方程、趋肤深度、天然场源电磁感应、人工场源电磁感应、地球内部的电导率分特征。 5、地球内部热状态与地热场特征 考试内容：热场概念与岩石热物理特征、地球内部的热源与大地热流、地球内部的温度分布和地球的热历史等方面内容。重点包括地热场与热流密度概念、岩石热导率/比热/热扩散率/生热率、岩石热传递形式、地球原始温度、放射性生热、其它热源、大地热流值及其分布特征、地壳-地幔-地核温度分布规律、地球的热能源与耗损、地球的增温与约束等问题。 6、地球内部的地震波场 考试内容：地震与介质的弹性性质、地震波及其特征、地震体波的传播、地震面波及其特征、

中国地震局地球物理研究所2006博士入学试题(地震学)

中国地震局 年博士研究生入学试题 地球物理研究所2006 地震学 （注意：请将所有答案写在答卷纸上, 满分为100分，时间3小时） 1．解释下列名词。(每小题5分，共30分) ①震级 ②介质品质因子 ③走时曲线 ④面波-面波是地震波的一种，主要在地表传播，能量最大，波速约为3.8千米/秒，低于体波，往往最后被记录到。如果地震非常强烈，面波可能在震后围绕地球运行数日。面波实际上是体波在地表衍生而成的次生波。面波的传播较为复杂，既可以引起地表上下的起伏，也可以是地表做横向的剪切，其中剪切运动对建筑物的破坏最为强烈。 ⑤震相-在地震图上显示的性质不同或传播路径不同的地震波组叫震相。各种震相在到时、波形、振幅、周期和质点运动方式等方面都各有它们自己的特征。震相特征取决于震源、传播介质和接收仪器的特性。由于这些波组都有一定的持续时间，所以不同震相的波形互相重叠，产生干涉，使地震图呈现出一幅复杂图形，以致在一般情况下，只能识别震相的起始。地震学的任务之一就是分析、解释各种震相的起因和物理意义，并利用各种震相特征测定地震的基本参数，研究震源的力学性质和探讨地球内部构造等。 ⑥地震各向异性-地震波速度依赖于观测方向而变化。在地震学中,联系各向异性介质中应力应变的广义弹性张量包含21个独立常数,如果在两个方向性质相同(横向各向同性),就减少为5个独立常数。各向同性介质只有两个独立弹性常数。 2．在地震活动性研究中，b值的含义是什么？在统计b值时需要注意哪些问题？(15分) 频度公系式lgN=a-bm.以上式可以看出,复发周期既为震级的函数,又是a和b 的函数.我们知道b值表示大小地震比例关系,b值与介质均匀程度或应力状态有关,a值是与地震频度有关,a值表示震级为零的地震频度的对数值. 3．简述震源机制解在地学研究中的作用。(10分) 震源机制解不仅可以使人了解断层的类型（是正断层、逆断层还是走滑断层），而且可以揭示断层在地震前后具体的运动情况。 4．推导双层地壳模型中，震源在下地壳内时的首波走时方程。(15分) 5．论述宏观震中与微观震中的物理含义。(10分) 地震时，人们感觉最强烈、地面破坏最严重的地区称为宏观震中。地震发生后，由各地震台记录的地震波到达时间计算得到的震中位置被称为微观震中。而通过地震现场考察，勾画等震线，确定的震中位置被叫做宏观震中。对于同一次地震来说，这两者往往是比较接近的，但也总有一点差异，有时相差还比较明显。为什么会有这样的差异呢？

勘探地球物理学基础--习题解答

《勘探地球物理学基础》习题解答 第一章 磁法勘探习题与解答（共8题） 1、什么是地磁要素？它们之间的换算关系是怎样的？ 解答：地磁场T 是矢量，研究中令x 轴指向地理北，y 轴指向地理东，z 轴铅直向下。地磁场 T 分解为：北向分量为X ，东向分量为Y ，铅直分量为Z 。 T 在xoy 面内的投影为水平分量H ，H 的方向即磁北方向，H 与x 的夹角（即磁北与地理北的夹角）为磁偏角D （东偏为正），T 与H 的夹角为磁倾角I （下倾为正）。X 、Y 、Z ，H 、D 、I ，T 统称为地磁要素。它们之间的关系如图1-1。 图1-1 地磁要素之间的关系示意图 各要素间以及与总场的关系如下： 222222T H Z X Y Z =+=++， c o s X H D =， sin Y H D =? cos H T I =?， s i n Z T I =?， t a n /I Z H =， a r c t a n (/I Z H = tan /D Y X =， a r c t a n (/D Y X = 2、地磁场随时间变化有哪些主要特点？ 解答：地磁场随时间的变化主要有以下两种类型：（1）地球内部场源缓慢变化引起的长期变化；（2）地球外部场源引起的短期变化。 其中长期变化有以下两个特点： 磁矩减弱：地心偶极子磁矩正在衰减，导致地磁场强度衰减（速率约为10～

20nT/a）。 磁场漂移：非偶极子的场正在向西漂移。（且是全球性的，但快慢不同，平均约0.2o/a）。 短期变化有以下两个特点： 平静变化：按一定的周期连续出现，平缓而有规律，称为平静变化。地磁场的平静变化主要指地磁日变。 扰动变化：偶然发生、短暂而复杂、强弱不定、持续一定的时间后就消失，称为扰动变化。地磁场的扰动变化又分为磁暴和地磁脉动两类。 3、地磁场随空间、时间变化的特征，对磁法勘探有何意义？ 解答：在实际磁法勘探中，一般工作周期较短，主要关心的是地磁场的短期变化，即地磁日变化、磁暴以及地磁脉动。 在高精度磁测中，地磁日变化是一种严重干扰，一般在地面磁测、航空磁测过程中设有专用仪器进行地磁日变观测，以便进行相应的校正，称为日变改正。但在海上磁测时，为了提高测量精度必须提出相应的措施，消除其日变干扰场。 在强磁暴期间，应该暂停野外磁测工作，避免那些严重的地磁扰动覆盖在地质体异常之上。 地磁脉动可以在具有高电导率的地壳层中产生感应大地电磁场，可以作为磁测的激发场。通过测量其大地电流，可以确定地壳层的电导率及其厚度等，以解决某些地质、地球物理问题。 4、了解各类岩石的磁性特征对磁法勘探的有什么意义？ 解答：磁法勘探是以地壳中不同岩（矿）石间的磁性差异为基础，通过观测和研究天然磁场及人工磁场的变化规律，用以查明地质构造和寻找有用矿产的地球物理勘探方法。因此，在磁法勘探前必须了解各类岩（矿）石的磁性参数，以分析总结工作区是否具备磁法勘探的工作前提，为工作方法的选择提供依据；另外，了解工作区各类岩（矿）石的磁性差异、差异大小、分布规律以及成因也是磁法勘探工作的布置和磁测成果资料的解释的重要依据。

中科院地质与地球物理研究所博士入学考试岩石学往年试题总结

2005-2011年博士入学考试岩石学考点汇总 一、名词解释部分（教材为桑隆康、马昌前主编的岩石学第二版） -Alk-CaO质量百分含量图上，1、钙碱指数：Peacock于1931年提出，指在SiO 2 含量。该指数将火成岩系列的Alk含量曲线和CaO含量曲线相交处所对应的SiO 2 二分法扩展为四分法，即碱性（<51）、碱钙性（51-56）、钙碱性（56-61）和钙性（>61）。（见教材第四章，第87页） 2、D〞层：位于下地幔底部的一个圈层，深度一般在2700-2900Km，厚度一般200-300Km，为核幔间的热和化学反应带，由金属合金和硅酸盐矿物组成。该层地震波速极不均一，速度梯度降低，之下即为核幔边界。（见教材绪论，第4页） 3、S型花岗岩：上地壳沉积岩部分熔融、结晶产生的过铝质花岗岩类，代表岩石有堇青石花岗岩和二云母花岗岩。（见百度百科词条） 4、埃达克岩：一套由安山质、流纹质和英安质等系列火山和（或）侵入岩组合形成的特殊岛弧岩石，以缺少玄武岩与典型的岛弧岩浆岩相区别。因首次发现于阿留申群岛的埃达克岛而得名。（见教材第八章，第171页） 5.苦橄岩：一种稀有的、富含橄榄石的超镁铁质火山岩。斑状结构，斑晶多为橄榄石，少量为辉石，另外含少量斜长石、角闪石和金属矿物等。常产于玄武岩系底部，与苦橄质玄武岩共生。（见教材第六章，第141页） 6、紫苏花岗岩：一种以含有紫苏辉石为特征的花岗岩，最早发现于印度南部，最常见于早前寒武纪陆核区。花岗结构，片麻状构造，与麻粒岩相变质岩共生。最常见的矿物组合为石英+碱性长石+斜长石+紫苏辉石。（见教材第九章，第183页） 7、固相线：岩石刚刚开始熔融或者结晶完全结束时对应的p-T-X（压力-温度-组分）条件。在二元系中，固相线为一条曲线，而在三元系中，固相线为一个曲面。（见教材第五章，第107页+百度词条） 液相线：岩石完全熔融或者结晶刚刚开始时对应的p-T-X（压力-温度-组分）条件。在二元系中，液相线为一条曲线，而在三元系中，液相线为一个曲面。 8、固溶体： 9.滑动反应：在给定压力和流体成分条件下，反应在一个温度范围内连续发生，反应物和生成物之间呈渐变关系，这种反应称为连续反应或滑动反应。（见教材第二十二章，第455页） 10.变质相系：某个具有特定P/T比的地区所包含的变质相的系列。（见教材第二十三章，第479页） 11.后成合晶结构：变质岩中的一种结构。先成矿物被后成矿物反应边包裹，当反应边由两种以上矿物组成并呈细小蠕虫状时，称其为后成合晶。（见教材第二十一章，第431页） 12.铂族元素：属元素周期表第Ⅷ族元素，是一类珍稀元素，包括钌、铑、钯、锇、铱、铂六种元素。（见百度词条） 13.次火山岩相：即次火山岩的产出面貌。次火山岩是分布于火山岩区，与火山活动同期形成的一种超浅成侵入岩，侵入深度一般小于0.5Km。与火山岩外貌相似，但结晶较好，多呈小岩株、岩瘤、岩脉及其它小型侵入体产出。（见教材第二章，第29页+百度词条“次火山岩”） 14.磁铁矿系列花岗岩：日本学者石原舜三1977年根据不透明矿物的含量将花岗岩划分为磁铁矿系列和钛铁矿系列。其中磁铁矿系列花岗岩被认为形成于高氧逸

2013年中国科学院大学地球物理学考研试题

中国科学院中国科学院大学大学大学 2020113年招收攻读硕士学位研究生入学统一考试试题年招收攻读硕士学位研究生入学统一考试试题 科目名称科目名称：：地球物理学地球物理学 考生须知考生须知：： 1．本试卷满分为150分，全部考试时间总计180分钟。 2．所有答案必须写在答题纸上，写在试题纸上或草稿纸上一律无效。 一、 名词解释，并写出该名词的英文名称（每小题3分，共30分） 1、大地水准面 2、瑞利面波 3、P 波初动解 4、沉积剩磁 5、古登堡界面 6、布格异常 7、重力均衡 8、地磁要素 9、地震P 波影区 10、地球自由振荡 二、写出下列名词在SI 制中的量纲（例：质量的量纲为kg ） （10分） 1、大地热流 2、重力加速度梯度 3、泊松比 4、地震矩张量 5、磁感应强度 三、简要介绍古地磁学的基本原理与工作方法。（10分） 四、根据地心轴向偶极子场理论及其特征，推导地磁场垂直分量Z 和水平分量H 各自在垂直、水平方向的梯度。（15分） 五、分别推导二层水平介质中震源位于地表和深度H 处直达波、反射波与首波的走时计算公式并画出它们的走时曲线示意图（15分） 六、推导地下密度均匀的水平无限长圆柱体，在地表产生的重力异常表达公式，假定圆柱体的底面半径为R ，剩余密度为ρ，圆柱体的轴线离地表的深度为D 。（20分） 七、推导球面介质射线的曲率半径dr dv r p ?=ρ 1，式中ρ为射线的曲率半径，p 为射线参数，)(r v v =为地震波在地球内部的速度分布，并详细说明不同的地震波速度分布如何影响到地震射线在地球内部的传播方式（25分） 八、海底扩张与板块构造学说是基于一系列地学观测的科学理论，试从地震、重力、地磁或地热等角度，举出至少三种互相相关的观测证据，及这些证据对海底扩张与板块构造学说的支持理由。（25分） 科目名称：地球物理学 第1页 共1页

广东海洋大学2014年博士研究生入学考试试题2701地球物理流体力学

2701《地球物理流体力学》 第 1 页 共 1 页 广东海洋大学 2014年攻读博士学位研究生招生考试试题 考试科目（代码）名称：2701地球物理流体力学 满分100 （所有答案写在答题纸上，写在试卷上不给分，答完后连同试卷一并交回。） 一、填空题(每题4分，共20分) 1、研究流体运动，Lagrange 观点着眼于 ，Euler 观点着眼于 。 2、引入速度势的充要条件是 ，引入流函数的充要条件是 。 3、矢量形式地球物理动力学N-S 方程 。 4、连续方程为 ，其物理实质 是 。 5、U U ）（??中的k 分量= 。 二、简答题 （每题6分，共30分） 1、位势涡度守恒 2、地转近似 3、速度环流（数学表达式）和引起其变化的物理原因 4、振动和波动的物理含义 5、如果不计流体粘性作用，某正压流体而言，试说明当U ??>0或者U ??<0时，相对涡度的变化。 三、试用拉格朗日观点导出连续方程??+ρρdt d V =0（10分） 四、已知流场u=ay ，v=bx ，w =0，其中a 和b 为常数。（10分） （1）试求流线方程式 （2）该流动是否有旋？如有则求出其涡度 （3）求出该流动的流函数 五、设流体水平方向的速度与z 无关，z ?为z 方向的涡度，H 为水深，f 为科氏参数，试推导浅水位涡守恒方程0)(=+H f dt d z ?（10分） 六、对于不可压粘性的地球流体，写出z 方向的运动方程，并导出其无量纲方程（10分） 七、如果不计流体粘性作用，某正压流体U (u , v , w )的初始场涡度平行于z 轴，涡度变化可表示为U U dt d ??-??=???，试说明影响涡度变化的主要驱动机制（10分）

长安大学地球物理学原理-重点

第一章 地球物理学、地球物理学的组成、研究方法与特点 第二章 新星云假说的内容、太阳系的构成 第三章 名词：衰变常数、半衰期 放射性衰变公式测年公式的使用条件及计算 第四章 名词：进动、章动、欧拉自由章动、钱德勒晃动、极移 基本理论：进动、章动和晃动的研究方法、维度观测原理 第五章 名词：地球形状、大地水准面、正常重力、重力异常、固体潮、地球扁率、正常重力公式、（各种）重力校正、相对和绝对重力测量、重力均衡 基本理论与基础知识：地球内部重力场特征、重力均衡与均衡模式、重力校正的物理意义、绝对重力的测量方法、相对重力的测量方法、确定地球形状的步骤 基本技能：重力校正与重力异常的计算 第六章 名词：体波、面波、横波、纵波、地球自由震荡、地震波影区、频散、费马原理 理论：地震波的分类，各类震相的传波、地层的圈层结构、地球自由振荡的分类与特征、snell定理 技能：费马原理与snell定理、拐点法积分法与球对称地球速度分布、各（远、近）震相的传播路径 第七章 名词：地震基本参数、烈度、震级、地震预报 基本理论：全球性地震带的分布及其解释、中国地震带的分布、宏观震中与微观震中异同基本技能：震源机制解的意义与表示方法 第八章 名词：地磁要素、磁子午面、磁偏角、磁倾角、基本磁场、地磁极与磁极、古地磁学、地球磁矩、视电阻率 基本理论：地磁场的基本特征、地磁要素在地表的分布特征、地磁场长期变化特征、物质磁性分类、天然剩磁的分类、热剩磁的特点、古地磁学的基本原理和工作方法、电磁场的穿透深度及影响因素、地球电场的研究方法、地磁场高斯系数的物理意义 基本技能：磁偶极子场的计算 第九章 名词：热流、热导率、比热、热扩散系数、热产率、大地热流 基本理论：地球内部的热原类型、地球内部热的传输机制、热流测量的影响因素、全球热流分布特征、地球内部分布特征 基本技能：地表热流的测量方法 第十章 名词解释：转换断层 基本理论：板块构造理论的地球物理观测依据、板块边界的三种形态 技能：利用板块构造理论解释地震活动性

《地球物理学原理》课程简介

《地球物理学原理》课程简介 课程编号: 14120 课程名称：地球物理学原理 英文名称：Principles of Applied Geophysics 学时：100 学分： 5 课程简介： 《地球物理学原理》是地球物理和应用地球物理专业的主干专业课程，也是新调整后的地矿类工科本科专业的主要专业基础课之一。 《地球物理学原理》是应用地球物理专业的新课程体系－“应用地球物理学原理”、“应用地球物理的数据采集与处理”、“地球物理反演的基本理论及应用方法”和“地球物理方法的综合应用与解释”4本专业系列课程的第1门课程，是整个专业系列课程的基础。 《地球物理学原理》课程是应用地球物理专业的必修专业课程之一。它的主要任务和目的是从应用地球物理学科的整体角度上，系统地向学生传授应用地球物理的基础知识、基本原理和基本方法，使学生能完整和系统地掌握应用地球物理的专业基础知识，具有专业基础扎实，知识面较宽，适应性较强，为后续的专业课程的学习及以后的工作打好良好的专业基础。 本课程共九章，由四个部分组成： 1）应用地球物理方法的物质基础，重点为物性参数及影响因素； 2）地球物理场的基本特征，重点为地球物理正常场特征的叙述； 3）应用地球物理常用的正演方法，主要为数值模拟方法和物理模拟方法； 4）常用应用地球物理方法的基本原理，主要包括重力、磁法、电法、地震、放射性、地热和测井等方法的基本原理。 本课程的先导课程为数学、物理、场论、计算方法和地质基础课，后续课为“应用地球物理的数据采集与处理”、“地球物理反演的基本理论及应用方法”和“地球物理方法的综合应用与解释”。 授课对象：地球物理专业、工科勘察技术专业的本科生 教材：张胜业、潘玉玲主编，应用地球物理学原理，中国地质大学出版社，2004 参考书： 1．罗孝宽、郭绍雍，应用地球物理教程——重力磁法，地质出版社，1991 2．傅良魁，应用地球物理教程——电法放射性地热，地质出版社，1991 3．何樵登、熊维纲，应用地球物理教程——地震，地质出版社，1991 4．周远田，地球物理测井教程，中国地质大学出版社，1999 主讲教师：张胜业、徐义贤、张玉芬、顾汉明、潘和平等 开课教师所在的院系：地空学院地球物理系

地球物理学基础-2016-复习内容综述

《地球物理学基础》复习内容 2016年4月 一、绪论 1.地球物理勘探的概念； 地球物理勘探简称物探，它是以地下物质（岩石或矿体）的物理性质（密度、磁性、电性、弹性、放射性等）差异所引起的物理现象为研究对象，用不同物理方法和仪器，探测天然或人工地球物理场的变化。通过对上述变化的分析、研究，来推断和解释地质构造、矿产分布及人文因素在地下的各种分布情况（古墓、管线、污染范围等）。 2. 主要的地球物理勘探方法 重力勘探、磁法勘探、电法勘探、地震勘探、放射性勘探等。目前在煤田勘探中应用最多的是地震勘探、电法勘探、磁法勘探等。 3. 物探方法能取得成果的前提 探测目标与周围的岩石或土壤等应有明显的物性差异；勘查对象应具有一定的规模和合理的深度；探测地质体异常应能从干扰因素中识别与提取（探测的信号有足够高的信噪比）。 4. 正问题、正演、反问题、反演、反演结果的多解性 （1）正问题与正演 已知地质体的赋存状态（形状、产状、物性参数），已知探测方法以及采集参数，求观测结果（异常）。这个问题叫做正问题，求解正问题的过程叫正演。 （2）反问题与反演

已知探测方法、采集参数和观测结果（地球物理异常），需要推断地质体的赋存状态（形状、产状、空间位置）和物性参数（密度、磁性、电性、弹性、速度等）。这样的问题叫做反问题，求解反问题的过程叫做反演。（3）反演结果的多解性 由于地球物理场的等效性（由于各种因素的影响，不同的地质状况可能会观测得到非常接近的数据），使得反演的结果具有多样性，这多由地质因素引起。 5. 煤矿采区三维地震勘探目前主要解决什么地质问题 主要地质任务是解决构造问题，解释煤层中的大中小断层（一般要求落差大于5米的断层要准确，落差3-5米断层要解释）、褶曲、陷落柱等，常常也要求给出煤层厚度等值线、底板等高线图。 二、电法勘探部分： 1. 影响岩土介质电阻率的主要因素 （1）导电矿物含量及其连通情况； （2）介质的结构、构造、孔隙度； （3）岩矿石的含水饱和度及含水矿化度； （4）温度、压力等。 2. 均匀大地电阻率的测定方法 为了测定均匀大地的电阻率，通常的做法是在地表设置如图所示的四极电路，利用下面一组公式计算其电阻率。