2025年大学《地球物理学》专业题库- 地震地质构造与地球动力学图借

2025年大学《地球物理学》专业题库——地震地质构造与地球动力学图借考试时间：______分钟总分：______分姓名：______一、选择题（每题2分，共20分。请将正确选项字母填入括号内）1.能够区分P波和S波到达时间的主要地球物理方法是（）。A.地震目录分析B.地震图绘制C.地震波走时测量D.震源机制解2.在地震波传播路径上，当波从波速慢的介质进入波速快的介质时，其波fronts的形状会发生（）。A.变为圆形B.变为更扁平的椭圆C.变为更陡峭的椭圆D.形状不变3.下列哪种构造通常形成于拉张应力环境？（）A.正断层B.逆断层C.平行褶皱D.走向断层4.地震震级（如里氏震级）主要反映的是（）。A.震源深度B.震源机制C.地震波在地面上的振幅D.地震释放的总能量5.全球地壳平均厚度的量级约为（）。A.几千米B.十几千米C.几十千米D.一百多千米6.根据地震反射剖面资料，通常可以推断（）。A.地震震源的位置B.地震波的类型C.地壳和上地幔的内部结构D.震源机制解7.板块构造理论认为，洋中脊是（）。A.板块分界处，以俯冲作用为特征B.板块汇聚处，以俯冲作用为特征C.板块分离处，以扩张作用为特征D.板块转换处，以水平错动为特征8.地幔对流是驱动（）的主要动力机制。A.地震活动B.板块运动C.地球自转D.地壳褶皱9.地震波速度主要受介质哪些因素影响？（）A.密度、弹性模量B.温度、压力、成分C.沉积环境、风化程度D.地质年代、岩层厚度10.对地质构造图进行构造解析的主要目的是（）。A.绘制该地区的地质年代柱状图B.识别和描述区域内的主要构造样式及其产状C.计算该地区的矿产资源储量D.确定该地区的气候变迁历史二、填空题（每空1分，共15分。请将答案填入横线上）1.地震波按传播方式可分为______波和______波。2.断层是指岩层沿一个或多个平面发生______的构造。3.地震震源在地球内部的投影点称为______。4.地球内部结构通常分为地壳、地幔和______三个主要圈层。5.板块构造理论的核心观点之一是______大陆在地球上漂移。6.地震波通过不同介质界面时会发生______和______现象。7.地应力是引起岩石圈______的主要动力来源。三、名词解释（每题3分，共12分。请简要解释下列名词的含义）1.震源机制2.褶皱3.地幔对流4.俯冲带四、简答题（每题5分，共20分。请简洁明了地回答下列问题）1.简述P波和S波在传播速度、质点运动方向、传播方式等方面的主要区别。2.简述正断层、逆断层和走滑断层的基本特征及形成的主要应力环境。3.简述地震反射法的基本原理及其在勘探中的主要应用目的。4.简述板块构造理论的主要内容及其对解释地震、火山活动分布的意义。五、计算题（每题6分，共12分。请列出计算步骤并给出结果）1.已知地震波从地表某点出发，P波和S波分别经过4分钟和6分钟到达距离震源10公里远的海底接收站。假设P波在地壳中的速度为8公里/秒，求该地震震源距海面的深度。2.假设一地震的震级为M6.0，另有一地震的震级为M4.0。求该M6.0地震释放的能量大约是M4.0地震的多少倍？（提示：震级差与能量比的关系近似为10^(1.5*震级差)）六、论述题（8分）试述地震地质构造分析与地球动力学研究之间的联系，并举例说明如何利用地震学或地质构造证据来推断深部地球动力学过程。试卷答案一、选择题1.C2.C3.A4.C5.B6.C7.C8.B9.A10.B二、填空题1.体，面2.相对位移3.震中4.地核5.肯定6.折射，反射7.变形三、名词解释1.震源机制：指描述地震震源在发震时刻的物理状态（特别是应力张量）的数学和物理方法，通常用震源机制解（如节面解）来表示，可以推断震源破裂方式、走向、倾角及受力情况。2.褶皱：指岩层受力作用发生塑性变形，产生一系列波状弯曲的构造形态，是褶皱构造的简称。根据形态可分为背斜和向斜。3.地幔对流：指地球固态或部分熔融的地幔物质，在内部热力驱动下发生的宏观的、慢速的循环流动现象，是板块构造运动的重要驱动力。4.俯冲带：指一个构造板块（通常是海洋板块）俯冲到另一个板块（可以是海洋板块或大陆板块）之下，并向下插入地球内部的狭长地带，常形成海沟、深大断裂和火山弧。四、简答题1.P波（纵波）：传播速度最快，质点运动方向与波传播方向一致，可在固态、液态、气态介质中传播，体波。S波（横波）：传播速度比P波慢，质点运动方向垂直于波传播方向，只能在中固态介质中传播，体波。界面现象：P波在界面处会发生反射和折射；S波在界面处只发生反射和折射，不能进入液态介质。2.正断层：上盘沿断面向上错动，下盘向下错动，形成于拉张应力环境。断层面陡倾。逆断层：上盘沿断面向下错动，下盘向上错动，形成于挤压应力环境。断层面陡倾。走滑断层：两盘沿断层面水平错动，形成于剪切应力环境。断层面近于水平。3.原理：利用人工震源（如炸药、振动源）产生的地震波，在地面某区域激发，地震波向下传播遇到不同界面（如地层分界面）时发生反射，反射波返回地表被检波器接收，记录下来形成地震反射剖面。通过分析反射波的旅行时、振幅、相位等信息，可以推断地下介质的结构、厚度、岩性等。应用：主要用于油气勘探、地热勘探、工程地质勘察等领域，寻找地下构造圈闭、了解基岩顶面起伏、探测地下流体等。4.主要内容：地球表面被少数巨大且刚性的板块拼合而成；板块在软流圈上缓慢移动；板块的边界是构造活动最剧烈的地带，分为离散型（洋中脊）、汇聚型（俯冲带、岛弧）和转换型（转换断层）边界。意义：板块构造理论为解释全球地震和火山活动呈带状分布提供了统一框架；解释了大陆、海洋的形成与演化；预测了构造活动区的分布和地质灾害发生的可能性。五、计算题1.解：设震源距海面深度为h，P波走时为t_P=4分钟=240秒，S波走时为t_S=6分钟=360秒，P波速度v_P=8公里/秒。P波走时包括在地表到震源段和震源到接收站的往返时间，即t_P=2*sqrt(h^2+(d/2)^2)/v_P。由于d=10km远，远大于h，可近似为t_P≈2h/v_P。h=(t_P*v_P)/2=(240秒*8公里/秒)/2=960公里/秒/2=480公里。答：震源距海面深度约为480公里。（注意：此结果与P波速度和走时设定矛盾，通常P波速度远大于此，或走时更短，此为按题目数字计算的纯数学结果）2.解：震级差ΔM=M6.0-M4.0=2.0。能量比E_6.0/E_4.0=10^(1.5*ΔM)=10^(1.5*2.0)=10^3=1000倍。答：M6.0地震释放的能量大约是M4.0地震的1000倍。六、论述题地震地质构造分析与地球动力学研究是相互依存、相互促进的两个领域。地球动力学研究旨在揭示地球内部（尤其是地幔）的物理过程（如地幔对流、板块驱动机制）及其对全球构造格局和地表现象的控制作用。地震地质构造分析则致力于通过研究地震分布、地质构造形迹（断层、褶皱）的空间展布、运动学特征（位移、速率）和动力学背景，来反演地表及浅部地壳的应力状态、变形历史以及深部构造信息。两者联系体现在：地震是岩石圈应力积累和释放的主要表现形式，地震的震源机制解直接反映了震源破裂时的应力状态和受力方向，为理解区域构造应力场和板块相互作用提供了直接证据。地质构造，特别是大规模的断裂系统（如活动断裂带），是地壳变形和板块边界活动的直接产物和载体，其活动习性（如走滑、逆冲、正冲）和分段特征可以反映区域构造应力场的转换和演化，并与深部板块运动和地幔调整存在耦合关系。举例：通过分析特定俯冲带（如日本海沟）的地震深度分布、震源机制解和地壳变形特征（如弧后拉