北京大学-地球科学概论-地物部分-复习题及答案整理.docx

（01）一,简述地球物理学的研究对象和研究意义答： 研究对象：人类赖以生存和发展的地球 研究意义：1，人类赖以生存、繁衍生息和可持续发展的源泉 2，自然灾害的策源地 3，基础科学的诞生与地球相关联二,简述地球物理学的定义和研究内容答： 定义：地球物理学是以地球为研究对象的一门现代应用物理学研究内容：地球物理学用物理学的方法研究与地球系统有关的现象及其运动规律三,地球自形成之后的演化过程中,其内部固体圈层结构如何形成?答：地球在加热到铁能熔化的温度后，其物质结构和组成必然发生变异，地核的形成是地球内部物质分异作用的初始阶段，这一时期地球内部的物质大体上是均一的，在分异过程中，铁沉入地心，形成致密铁质的地核，低熔点的较轻物质上浮，形成坚硬的地壳表层，地壳与地核之间是分异生下的地幔。分异作用是地球内部最为重要的物质与能量的交换过程。它最终导致地壳与大陆的形成。分异作用也可能促使地球内部的气体逸处，最终导致大气圈和水圈的形成。四,简述地球的圈层层结构答：地核：铁80%，镍和硅， 内核：（心1250）52106371铁和镍，内核转得快，一年2度 液体外核：（心外1250心外3500）由动力学黏度很小的液体构成，29005120全液体，49805120过渡层地幔：从地核外围约2900公里深处的古登堡界面一直延伸到莫霍界面的区域称作地幔。 上：莫霍界面670km。上部（60）固态，中部部分熔融状态（60250，岩浆发源地），下部固态（250670）。上地幔上部固态与地壳组成岩石圈，中部低速层（部分熔融状态）为软流圈。 下：（6702889）固态，半固态的地壳：地壳是地球表面至莫霍界面之间一个主要由硅酸盐矿物为主体的岩石构成的薄壳，平均厚度17公里。硅酸铝层（花岗岩）、硅酸镁层（玄武岩）。大陆33，海洋10。水圈：包括海洋、江河、湖泊、沼泽、冰川和地下水等，它是一个连续但不很规则的圈层。海=35*陆水。2600大气圈：地球外圈中最外部的气体圈层，它包围着海洋和陆地。氮、氧、氩、二氧化碳和微量气体。100，10。大气圈和水圈结合，组成地表的流体系统。生物圈：（由于存在地球大气圈、地球水圈和地表的矿物，在地球上这个合适的温度条件下，形成了适合生物生存的温度条件。）现存生物生活的岩石圈上层部分、大气圈的下层和水圈全部，构成了地球上一个独特的圈层，称为生物圈。生物圈是太阳系所有行星中仅在地球上存在的一个独特圈层。五,大陆地壳和海洋地壳有什么区别?答：大陆地壳有硅酸铝层（花岗岩质）和硅酸镁层（玄武岩质）双层结构，而海洋地壳只有硅酸镁层（玄武岩质）单层结构。大陆地壳平均厚度有33公里，高山、高原地区地壳更厚，最高可达70km；平原、盆地地壳相对较薄。海洋地壳平均厚度只有10km.六,简述岩石圈和软流圈的定义答：岩石圈：由地壳和上地幔顶部岩石组成的地球外壳固体圈层。 软流圈：上地幔中部（熔融状态）的圈层，是岩浆的发源地七,地球构造活动的表现有哪些?答：1，按运动方向分为： 水平运动：组成地壳或岩石圈的岩层，沿平行于地球表面方向的运动。该种运动常常可以形成巨大的褶皱山系，以及巨型的凹陷、岛弧、海沟等。 垂直运动：又称升降运动，它使岩层表现为隆起和相邻区的下降，可形成高原、断块山及凹陷、盆地和平原，还可以引起海侵和海退，使海陆变迁。按运动规律来讲，地壳运动以水平运动为主，有些升降运动是水平运动派生出来的一种现象。2，按运动速度分为： 长期缓慢的构造运动：例如大陆和海洋的形成，古大陆的分裂和漂移，形成山脉和盆地的造山运动，它们经历的时间尺度以百万年计。 较快速的运动：这种运动以年或小时为计算单位，日、月引潮力不但造成海水涨落，也使固体地球部分形成固体潮，一昼夜地面最大可有几十厘米的起伏；较大的地震可引起地球自由振动，它既有径向的振动，也有切向的扭转振动。 快速的运动：如地震的发生、火山的喷发。八,简述地球板块构造理论答：由地壳和软流圈之上的固态上地幔构成的岩石圈以洋中脊、俯冲带和转换断层为界，分为若干刚性的岩石圈块体，即板块。以地幔对流为基本动力，这些岩石圈板块在软流圈上作大规模的水平运动。由于板块是刚性的，因此板块内部基本不变形。大规模的构造作用（变形、变质、岩浆活动等）主要发生在相邻板块接触部位。板块边缘是构造活动最强烈的地带。板块的相互作用是地球表面最重要的构造作用。九,全球岩石圈可以划分为哪六大板块?答：太平洋板块、亚欧板块、非洲板块、美洲板块、印度板块（包括澳洲）和南极板。十,板块边界分哪几种?各有什么特征?答：1，离散型板块边界：指的就是大洋脊轴部，其两侧板块相背运动，板块边界受到拉张而分离，软流层物质上涌，冷凝成新的洋底岩石圈，所以，离散型板块边界也称为增生或建设性板块边界。2，会聚型板块边界：即海沟附近的板块俯冲或大陆板块之间的碰撞带，当大洋与大陆板块会聚时，由于大洋板块密度大，位置低，故大洋板块总是俯冲到大陆板块之下，在地表形成海沟，当大洋板块不断俯冲到大陆板块之下，并在地表逐渐消失时，其后部的大陆板块就有可能与其它密度相近的大陆板块发生碰撞，从而产生强烈的构造变形、岩浆与变质作用，并形成山脉，此时形成的强烈构造变形带就称为板块构造带。3，平错型板块边界，即转换断层：其两侧板块发生水平剪切滑移，转换断层一般分布在大洋脊附近，有时也可延伸到大陆边部。美国西部的圣安德烈断层。十一,什么是大洋中脊转换断层?它的发现对板块构造理论的建立有什么意义?答：什么是：转换断层两盘的运动方向于脊轴被错开的方向相反。因此，它不同于普通的平移断层。转换断层两盘的相对位移只发生在被错开的洋脊之间，并伴随有地震发生。越过洋脊，断层两盘同步向远离洋脊的方向运动，不再有地震。意义：转换断层的发现不仅证明海底扩张，同时还说明了海底扩张的运动方式。海底扩张说：大洋盆地直接表现出地球内部的对流过程：对流体沿洋脊中央裂谷上涌，熔岩凝结成固体，形成新的洋底并依次向旁侧扩张开来。十二,什么是贝尼奥夫带?它的发现对板块构造理论的建立有什么意义?答:贝尼奥父带：在海沟岛弧系中，地表都位于靠大陆一侧，这种系统中才出现深源地震，并且震源深度的变化很有规律，在近海沟处都是浅源地震，远海沟处出现中源地震，到大陆内部出现深源地震，这一地震带中震渊排列成为一个由海沟向大陆方倾斜的面，其倾向一般45度左右，这一带称为贝尼奥夫带。十三,大洋中脊对称分布的玄武岩磁条带异常反映了大洋板块怎样的运动方式答：海底地磁条带的确立证实了海底扩张的假设。大陆漂移是对流的结果，即大陆受地球内部对流作用的推动，好像是处在一条水平运行活动的传带上。（02）一,阐明如下概念: 地震震源、震中、震级、烈度答: 地震震源: 是地球内发生地震的地方 震中: 震源上方针对着的地面的地方 震级: 地震震级是描述地震大小的一种基本参数，它代表地震本身的强度或所释放的能量大小 震烈: 用来衡量某一地点地震动或震害强烈程度的一种标尺，通常把地震对地面所造成的破坏或影响的程度叫地震烈度。它表示地震时某地点地面的地震动和所受震害程度。二，无界全空间弹性介质中存在哪些类型的弹性波？它们各自有哪些特性(传播速度、质点偏振)？答: 体波:纵波: Vp=sqrt(E/p), 无偏振 横波: Vs=sqrt(u/p), 有偏振三、在如图1所示的存在自由表面的层状介质中存在哪些弹性波？它们各自有哪些特性（传播速度、质点偏振、传播方向等）？答:面波:瑞利波: 速度比P波小，与S波的速度相等或小一些，有偏振，垂直于传播方向的在水平内振荡的波 勒夫波：速度比P波小，与S波的速度相等或小一些，有偏振，沿地表传播。四、利用费尔马原理推导在一水平介面上P波入射，P波透射所遵守的Snell定律五、图2所示的是一个均匀半空间上覆盖水平层介质的模型，均匀半空间和上覆层的地震波速度分别为V2和V1，并且V2V1。震源和接收器均位于地表，请写出直达波、反射波和首波的走时方程，并定性地画出它们的走时曲线。六，假定地球为如图3所示的两层模型，外面为固体层，内层为流体层，外层P波速度大于流体层波速。此时的P波走时曲线会出现空区，即该范围内观测不到P波。试根据该空区的位置，以最简单模型（内外层均为均匀层）来估算内层（地核）的半径。（空区范围为：105度141度）七，从全球地震分布来看，世界上有哪几个主要地震带？八，一次地震发生时，有几个震级、几个烈度。九，地球介质中，地震波的横波波速和纵波波速的相对关系。十，球对称介质中的射线参数与垂向变化介质中的射线参数是否相同？十一，图4所示的球对称介质中，根据射线路经，写出每一个震相的名称。（实线：P波，虚线：S波，星号：震源，三角：接收点）十二，说明图5中板块三种主要边