2025年大学《地球物理学》专业题库- 地球物理技术在地质灾害观测中的应用

2025年大学《地球物理学》专业题库——地球物理技术在地质灾害观测中的应用考试时间：______分钟总分：______分姓名：______一、选择题（每小题2分，共20分。请将正确选项的字母填在题后的括号内）1.在利用地震波法探测浅层滑坡体时，通常优先考虑采用的方法是（）。A.地震反射法B.地震折射法C.地震透射法D.探地雷达法2.重力勘探在地质灾害勘查中，主要利用的是地下介质密度不均匀性引起的（）。A.电阻率差异B.磁性差异C.密度差异D.速度差异3.对于寻找地下水引起的地面沉降区域，地球物理方法中相对敏感且常用的手段是（）。A.磁法勘探B.电阻率法或电磁法C.重力法D.放射性勘探4.地电阻率法在探测活动断裂带时，主要探测的是断裂带及其附近岩土体电性特征的（）。A.磁性异常B.密度异常C.电性异常（高阻或低阻）D.速度异常5.探地雷达（GPR）主要用于探测（）。A.深部地下水B.大范围地面沉降C.浅层地下结构（如埋藏物、空洞、软弱层）D.大型滑坡的整体形态6.下列哪种地球物理方法对地形起伏的适应能力相对最差？（）A.浅层地震法B.重力法C.磁法D.探地雷达法7.在地质灾害危险性评价中，地球物理勘探的主要作用是（）。A.直接确定灾害发生的具体时间B.精确计算灾害发生的概率C.提供地表及浅层地下的地质结构、稳定性信息D.预测灾害发生的宏观区域8.利用天然放射性方法探测地质灾害隐患时，主要探测的对象是（）。A.地下空洞B.地下水富集区C.含放射性矿物的异常体或因构造活动引起的放射性元素富集/贫化区D.电阻率异常区9.地球物理数据处理中的反演，其目的是（）。A.对原始数据进行滤波和去噪B.将观测到的地球物理场信息转换回地下介质的结构或物理参数分布C.对数据进行统计分析D.绘制各种地质图件10.选择地球物理方法进行地质灾害观测时，必须考虑的主要因素之一是（）。A.方法本身的理论多么先进B.该方法的成本是否最低C.该方法是否适用于具体的地质条件和灾害类型D.该方法在国际上是否被广泛采用二、填空题（每空1分，共15分。请将答案填写在横线上）1.地震勘探中，利用人工震源激发的地震波在介质中传播的______差异来探测地下结构。2.重力异常主要是由于地下介质______的差异引起的。3.磁法勘探在火山活动监测中，主要关注______的分布和变化。4.电阻率法中，当电流通过岩土体时，岩土体对电流的阻碍作用称为______。5.探地雷达利用高频电磁波在介质中传播的______变化来探测地下目标。6.地球物理方法在地质灾害观测中，通常需要与其他地质调查方法______进行。7.地面沉降的地球物理监测，可以通过重复测量______场的方法来实现。8.地震波穿过两种不同介质分界面时，会发生______和______现象。9.地电阻率法中，探测目标（如软弱带、含水层）的存在常常表现为视电阻率曲线上出现______或______。10.地球物理数据处理中的滤波，主要目的是削弱______噪声，突出______信息。三、简答题（每小题5分，共20分。请简要回答下列问题）1.简述重力勘探在探测地下空洞（如空腔、采空区）时的基本原理。2.简述电法勘探在探测滑坡体时，如何利用其电阻率异常特征。3.简述探地雷达（GPR）探测浅层地裂缝的主要原理及其局限性。4.简述在进行地质灾害地球物理勘查时，选择探测方法需要考虑哪些主要因素。四、论述题（每小题10分，共30分。请结合具体应用场景，深入分析和阐述下列问题）1.论述地震反射法在大型滑坡体探测中的应用原理、主要步骤以及可能遇到的问题和局限性。2.论述电阻率法（或电磁法）在地下水探测及其引发的地质灾害（如地面沉降、泡沼发育）监测中的应用价值。3.假设在一个山区公路修建前期，需要进行地质灾害调查，你倾向于选择哪些地球物理方法组合进行勘查？请说明选择理由，并简述每种方法在该场景下的主要探测目标。---试卷答案一、选择题（每小题2分，共20分。请将正确选项的字母填在题后的括号内）1.C2.C3.B4.C5.C6.B7.C8.C9.B10.C二、填空题（每空1分，共15分。请将答案填写在横线上）1.传播速度（或走时）2.密度3.火山岩（或磁性异常体）4.电阻率5.随距（或衰减）6.结合（或综合）7.重力（或重力位）8.折射，反射9.低值，高值10.干扰（或噪声），有效（或有用）三、简答题（每小题5分，共20分。请简要回答下列问题）1.简述重力勘探在探测地下空洞（如空腔、采空区）时的基本原理。地下空洞密度远小于其周围围岩，根据万有引力定律，密度较小的介质上方会引起重力场值相对升高，形成正异常。通过布设重力仪测量地表重力异常，并进行校正，若存在正异常，则可能指示下方存在空洞。2.简述电法勘探在探测滑坡体时，如何利用其电阻率异常特征。滑坡体通常物质成分复杂，可能含有破碎的岩石、风化物、泥质、水等，其电阻率往往不同于周围的完整基岩或土体。若滑坡体含有较多低阻的泥、水，则表现为低阻异常；若滑坡体相对完整或富含某些高阻矿物，则可能表现为高阻异常。通过电法测量电阻率分布，识别异常区域，可推断滑坡体的位置、范围和性质。3.简述探地雷达（GPR）探测浅层地裂缝的主要原理及其局限性。GPR利用高频电磁波在地下传播，当电磁波遇到介质分界面（如地裂缝）或电性不均匀体时会发生反射，接收器接收反射波。通过分析反射波的时间、振幅、相位等信息，可以探测到地裂缝的位置、深度和走向。局限性主要包括：探测深度有限（受频率和介质衰减影响）、对非导电性裂缝（如干裂）探测效果差、易受近地表高电导率体（如水体）干扰、数据解释受经验影响较大。4.简述在进行地质灾害地球物理勘查时，选择探测方法需要考虑哪些主要因素。需要考虑：①灾害类型及其地质背景；②探测目标的大小、深度、物理性质（如电阻率、密度、磁性）；③地表地质条件与地形起伏；④勘查的目的（如详查、普查、监测）；⑤经济成本与时间要求；⑥方法的成熟度和适用性；⑦对环境的影响。四、论述题（每小题10分，共30分。请结合具体应用场景，深入分析和阐述下列问题）1.论述地震反射法在大型滑坡体探测中的应用原理、主要步骤以及可能遇到的问题和局限性。原理：利用人工震源激发的地震波在滑坡体与周围基岩之间、或滑坡体内部不同介质（如破碎带与完整岩体）之间传播，由于界面或内部结构差异导致波阻抗（密度*速度）不同，部分能量在界面处发生反射，被地表检波器接收。通过记录和分析反射波的时间、振幅等信息，可以成像滑坡体的形态、范围、厚度、结构等。主要步骤：①场地踏勘与资料收集；②探测方案设计（选择合适仪器、频率、排列方式等）；③野外数据采集（激发、接收）；④数据处理（去噪、偏移成像等）；⑤结果解释（结合地质资料，判读滑坡体边界、内部结构）。问题与局限性：①高频波穿透深度有限，对于深部滑坡效果不佳；②需要良好的激发和接收条件，地形复杂区域困难；③对于松散、破碎的滑坡体，地震波衰减可能较大；④成本相对较高；⑤解释结果受构造复杂性影响，可能存在多解性；⑥难以直接区分滑动面与滑动体本身。2.论述电阻率法（或电磁法）在地下水探测及其引发的地质灾害（如地面沉降、泡沼发育）监测中的应用价值。电阻率法（或电磁法）应用价值：①地下水通常具有较高的电导率（低电阻率），而干燥的岩石和土壤电阻率较高。因此，利用电阻率法（特别是感应法、充电法）可以探测地下水的分布、富集区域（高导异常），这对于理解地下水循环、评价其对地质灾害（如岩溶塌陷、地面沉降）的影响至关重要。②在监测地面沉降区域，可以通过重复测量电阻率剖面或sounding，监测地下水位的动态变化。由于地下水位变化会显著影响区域的电阻率，电阻率异常的变化可以反映地下水位上升或下降，进而指示沉降活动的强弱。③对于泡沼发育区，通常存在富水通道或强透水层，电阻率法能识别这些高导异常。④方法相对经济、快速，适合大面积普查。电磁法尤其适用于探测埋藏的导水构造或管线。3.假设在一个山区公路修建前期，需要进行地质灾害调查，你倾向于选择哪些地球物理方法组合进行勘查？请说明选择理由，并简述每种方法在该场景下的主要探测目标。倾向选择的方法组合：浅层地震反射/折射法、探地雷达（GPR）、电阻率法（或电磁法）。选择理由：山区公路建设面临的主要地质灾害可能包括滑坡、崩塌、浅层地裂缝、岩溶等。这些灾害往往规模相对较小但分布广泛，且多发生在浅层。所选方法组合兼顾了探测深度（浅层为主）、探测范围（面状调查）、目标类型（体状构造、界面、电性异常）多样性，且各有侧重，可以相互补充，提高勘查效率和信息获取的全面性。主要探测目标：①浅层地震反射/折射法：主要用于探测基岩面深度、识别不同岩