“地球物理学”考试试卷b.doc

地质学专业“地球物理学”课程考试试卷一、 名词解释（40分）1、 波阻抗： 速度与密度乘积 ；2、 地球的重力场：在地球周围空间存在着重力的作用称为地球的重力场；3、 布格重力异常：观测的重力值进行了正常场改正、高度改正、中间层改正、地形改正所得的异常；4、 热剩磁：岩矿石经过居里点温度冷却时受当时外界磁场的极化保留下来的剩余磁极化强度；5、 磁异常的物理含义：当磁异常强度Ta不大时，可近似将T看成是Ta在To方向上的投影；6、 磁异常的日变改正：磁场随时间而变化，把工区内不同时间观测的磁异常校正为同一时间的观测值所进行的改正；7、 反射波对比的三个标志：同相轴，波形相似性，振幅突出；8、 震中与震中距离：震源在地面的垂直投影叫震中，震中与观测点的距离称为震中距离；9、 动校正：对来自不同道的公反射点信号有着不同的旅行时，为了叠加而校正成相同的自激自收时间，这一过程称为动校正；10、 大地水准面：接近海平面的大地水准面；二、 问答题（每题15分，任选4题完成）1、 在岩石中影响地震波传播速度的因素有那些？如何求取地震波传播速度？答题要点：影响纵波传播速度的因素是很多的，主要包括：岩性，孔隙度，孔隙中的填充物，密度，埋藏深度和地质年代等。求取地震波传播速有:a.利用反射波资料求速度有x2一t2法求速度 当地下介质呈水平层状时， x2一t2求速度的方法可从反射波时距曲线方程式出发。于是以x2为横坐标，t2为纵坐标在方格纸上作图，便可得一条直线，该直线的斜率为 1/v ，截距为t2。根据直线的斜率可以求得均方根速度，根据截距时间可确定反射界面的埋深。 为了获得较精确的速度值，需要较大的排列长度，使排列最远道的旅行时与双程垂直 时间t2有明显的差值，因此有时需要布置专门的速度剖面。b.利用折射波测量求速度为提高解释剖面的精度，需要从观测的反射时间中消除几何的不规则性影响，例如消除地形起伏及低速带的不规则性影响，因此就必须掌握工区表层各层的层速度及各层厚度，即进行地震低速带测定。野外低速带测定主要利用地震折射波法，有条件时也可利用微地震测井。微地震测井与地震测井方法相同，只是钻井深度较小。将观测的结果绘成垂直时距曲线，应用时距曲线的斜率可以求各层的速度，斜率变化的头一个拐点标志低速带的厚度。 利用相遇观测系统的初至直达波及浅层折射波时距曲线求低速带速度及厚度的方法。2、 试阐述重力勘探原理及在地学研究中的应用。答题要点：重力勘探是利用岩矿石的密度差异特征来进行地质勘探的一种地球物理方法。重力勘探在地球科学研究中的应用：应用于区域和深部地质地球物理调查中的应用，其中利用梯度带来确定深层断裂，反演MOHO界面，构造单元划分等；在金属矿床勘探中的应用；在非金属矿勘探中的应用，其中在油气资源勘探中，重力勘探可用于研究测区内的大地构造，圈定盆地分布区，发现最有可能存在石油和天然气远景构造的局部构造；在工程、环境、考古中的应用。3、 试阐述首波的形成条件和时距曲线方程的特征。答题要点：首波的形成条件是上层波速小于下层波速。时距曲线方程的特征为直线段，存在盲区等。4、 举例说明为什么向上延拓重力异常能压制浅部场。答题要点： 通过比较不同埋深和大小的质量球体产生的重力异常的比值和向上延拓1公里高度后这两个质量球体产生的重力异常的比值的变化来说明为什么向上延拓重力异常能压制浅部场。5、 试阐述磁法勘探原理及它在地球科学研究中的应用。答题要点：磁法勘探是利用岩矿石的磁性特征来进行地质勘探的一种地球物理方法。磁法勘探在地球科学研究中的应用：应用于区域和深部地质地球物理调查中的应用，其中海底条带状磁异常提供了海底扩张、板块构造、转换断层的重要证据；在金属矿床勘探中的应用；在非金属矿勘探中的应用，其中在油气资源勘探中，磁法勘探可用于研究测区内的大地构造，圈定一些面积较小、最有可能存在石油和天然气远景构造的区域并在条件有利时直接发现这些构造；在工程、环境、考古中的应用，如在古环境研究中已形成环境磁学。对黄土的环境磁学的研究可确定黄土形成时的古气候特征。6、 试阐述放射性测年的基本原理及注意点。答题要点：基本原理。实验证明，放射性元素族中任何一种同位素，其衰变率和该同位素的数量成正比。假设平衡时母元素的数量为u，后来产物的数量分别为x1，x2，xn，xn是最后稳定产物的数量。如果除了最后产物外，其他产物的寿命均较母元素短得多，则A1，入2，入n1与入相比都很大，而且t的时间很长，因此A1t，入2t，入n1t都很大，这时txn/入* u。在系列衰变过程中，若单位时间内由母核衰变而来的子核数目，与同一时间内子核衰变掉的数目接近相等，即子核的数目接近不变时，称为放射性平衡，这时，虽是多代衰变，但和只有代衰变的衰变规律具有同一形式，故可统一写成t时刻的母核数目u与子核数目Xu的关系Xuu（et1）对于放射系列，Xu代表t时刻最后一代稳定性核子数目。得出：t ln（1Xu / u）/注意点为：a 为常数问题。但随着研究工作的深入，发现衰变率随外部压力和温度而改变；又发现放射性元素处于单质状态或处于化合物之中，其衰变率亦不相同。衰变常数随物质状态，环境温度，环境压力的变化虽然极其微弱，但对于地球演化中的岩石或矿物年龄来说则需要认真考虑。b 系统封闭。大自然中的放射性衰变，几乎都是系列衰变中间元素的半衰期虽然很短，但是它们的遗失或引入，都会影响当前的母核与子核的数目。为此，要求在演化过程中，全系统始终处于封闭状态。这在实际问题的操作中难以实现所以要尽量考虑母核和子核在可能的迁移或搬运过程中所受的影响，并设法加以校正。c 平衡条件。对于衰变系列只考虑动态平衡条件t1/11/n，如果系列年龄(即样品年龄t)、第一代母元素寿命1/1和中间产物寿命(1i，j=2，3，n1)不满足上述关系时，必须进行适当修正。d 元素寿命长度。为测定地球年龄，则要求半衰期必须与地球年龄相近，过大或过小，都会因测量和计算带人误差。7、 试阐述全球与我国主要地震活动带的分布特征与形成原因。答题要点：全球主要地震活动带有太平洋地震带、阿尔卑斯喜马拉雅山地震带(欧亚地震带)，除了沿着大陆边缘或贯穿大陆的两个地震带外，在大洋中还有延伸非常长的地震带，沿着大洋中脊分布。再如，贝加尔湖(属于中欧亚带)、东非、西欧、北美、中国东部裂谷系，有时有着强烈的、甚至毁灭性的地震。我国是个多地震的国家，主要的地震活动带有天山地震带（主要指南、北天山，阿尔泰山一带地区）、南北地震带（由滇南的元江往北经过西昌、松潘、海源、银川直到内蒙古嶝口）、华北地震带（指阴山、燕山一带，营口郯城断裂带，汾渭河谷等地区）、华南地震带（主要指东南沿海及海南岛北部等地区）、西藏察隅带（沿西藏高原周围及边境一带）、台湾地震带（包括台湾及其东部海域）。岩石圈板块构造理论解释了绝大多数地震活动、火山活动及活动的地理位置和产生的原因。全球地震活动带的地理分布主要由上述三类板块边界，也就是岩石圈板块沿三类板块边界的相对运动所决定。大陆内部的地震有两类。一类以从地中海地区向东，经过欧亚大陆中部，延至印度尼西亚诸岛的地震带为代表。这个地震带较洋脊或海沟岛弧带的地震带宽度大得多。它虽然不处在活动的板块边界，但与晚新生代以来非洲与欧洲，阿拉伯一印度与亚洲大陆的碰撞缝合带的持续相对挤压的活动有关。另一类是真正分布在大陆板内的地震，