2025年大学《地球系统科学》专业题库- 地壳变形对自然灾害的影响

2025年大学《地球系统科学》专业题库——地壳变形对自然灾害的影响考试时间：______分钟总分：______分姓名：______一、选择题（每小题2分，共20分。请将正确选项字母填涂在答题卡相应位置。）1.下列哪种地壳变形主要是由地壳内部物质运动驱动的？A.人工开挖引起的地面沉降B.河流冲刷导致的河岸地貌变化C.活动断裂带引起的地表位移D.城市密集建设引发的局部地面抬升2.在断层的几何构造中，上盘相对下盘向下滑动的断层被称为？A.正断层B.逆断层C.平移断层D.陡倾断层3.地震波中的P波（纵波）和S波（横波）的主要区别在于？A.P波速度更快，S波速度更慢B.P波只能在固体中传播，S波只能在水体中传播C.P波是横波，S波是纵波D.P波引起介质振动方向与波传播方向相同，S波不同4.地壳形变监测中，GPS技术主要用于精确测量？A.地面沉降的深度B.地震震源的位置C.地表点的水平位移和垂直位移D.地下水位的变化5.活动断裂带是地震活动的主要场所，其判断依据通常包括？A.地表断层破裂迹线B.地震频发且集中分布C.地质年代相对较新D.以上都是6.地面沉降现象与地壳变形之间的直接联系主要体现在？A.地下水位下降导致地基承载力增加B.巨大的地下空洞形成导致上覆岩层冒顶C.人类工程活动引起地下孔隙压力变化，导致土体压缩D.气候变暖加速冻土融化，引起地面下沉7.在山区的工程建设中，大规模开挖可能引发的地质灾害主要是？A.城市内涝B.地面沉降C.滑坡和崩塌D.海岸侵蚀8.地裂缝作为一种灾害现象，其形成往往与以下哪项因素密切相关？A.海平面上升B.区域性差异沉降C.沿海地区风暴潮D.河流改道冲刷9.地壳稳定性评价中，地壳形变信息的主要作用是？A.直接确定地震发生的时间B.识别潜在的断裂活动和地质灾害风险区C.精确预测地面沉降的速率D.评估地下资源的分布10.活动断裂带上的地震孕育，通常伴随着地壳形变场的哪些特征变化？A.应力张量元素增大B.地表形变速率显著降低C.垂直形变与水平形变协调一致D.形变梯度增高，积累应变能二、填空题（每空2分，共20分。请将答案填写在横线处。）1.地壳变形按成因可分为______变形、______变形和______变形三大类。2.断层按照断层面与水平面之间的夹角，可分为______断层、______断层和______断层。3.地震波分为体波和面波，其中体波包括______波和______波。4.卫星遥感干涉测量技术（InSAR）在监测地壳形变方面具有很高的精度，尤其适用于探测______形变。5.地质年代相对较新、近期有过活动的断裂被称为______。6.地面沉降不仅影响城市基础设施，还会导致______、______等问题。7.人类工程活动如______、______等，是诱发地裂缝和地面沉降的重要人为因素。8.区域地壳稳定性评价中，除了形变信息，还需综合考虑______、______等因素。9.地壳应力场的长期积累和积累到一定程度后的突然释放，是______发生的基本物理过程。10.现代地壳形变监测体系是一个综合性的系统，主要包括______、______和______等技术手段。三、简答题（每题5分，共20分。请简明扼要地回答下列问题。）1.简述地壳构造运动的基本方式及其对地表形态的影响。2.简述地面沉降的主要成因类型及其与人类活动的关系。3.简述GPS技术在地壳形变监测中的基本原理及其优势。4.简述活动断裂带存在的主要地质标志及其工程意义。四、论述题（每题10分，共20分。请围绕题目要求，结合所学知识，进行系统阐述。）1.论述地壳形变监测数据在区域地质灾害风险评估中的作用及其应用方式。2.结合实例，论述人类工程活动如何导致地壳变形及其引发的自然灾害，并简述相应的防治措施。五、分析题（10分。请根据题目要求，进行分析和解释。）某区域地质调查发现，该地区存在一条走向近南北的活动断裂，历史上曾发生多次地震。近年来，通过GPS监测发现，断裂带两侧的地面水平位移差异显著，且部分地区伴有地面沉降现象。试分析断裂活动、地壳形变与该区域地面沉降现象之间可能存在的联系，并探讨这种联系对该区域地质灾害防治的启示。试卷答案一、选择题1.C2.B3.A4.C5.D6.C7.C8.B9.B10.D二、填空题1.构造；火山；工程2.陡倾；平缓；高角度3.P；S4.微小；区域性5.活动断裂6.基础设施破坏；生物栖息地丧失7.大规模开挖；过量注水（或抽取地下水）8.地质构造；岩土体性质9.地震10.GPS；InSAR（或合成孔径雷达）；水准测量三、简答题1.解析思路：首先列出地壳构造运动的基本方式（水平运动、垂直运动），然后分别阐述每种运动方式如何塑造地表形态。水平运动主要形成褶皱山、裂谷、盆地等；垂直运动主要形成高山、深谷、裂谷等。*答案要点：地壳构造运动的基本方式有水平运动和垂直运动。水平运动使岩层发生褶皱和断裂，形成山脉、谷地、裂谷等；垂直运动使地壳抬升或沉降，形成高山、深谷、盆地等，并引起地壳的差异性抬升和沉降。2.解析思路：首列地面沉降的主要成因类型（自然成因、人为成因），然后重点阐述人为成因，并强调其与人类工程活动的关系。主要的人为成因包括地下水过量开采、地面超载加载、矿产开采、注水活动等。*答案要点：地面沉降的主要成因有自然成因（如冰川消融、地面冻融）和人为成因。人为成因是现代地面沉降的主要驱动力，包括过度开采地下水导致孔隙水压力下降、地面堆载增加导致土体压缩、矿山开采形成地下空洞、人工注水（如注入深层处置库）引起上覆地层膨胀或周围地面隆起等。3.解析思路：首述GPS监测形变的原理（利用卫星信号测量地面点的相对位置变化），然后说明其优势（全球覆盖、高精度、连续性、可操作性强等）。*答案要点：GPS技术通过接收多颗导航卫星的信号，精确测量地面接收机天线相位中心的位置变化，从而获取地面的毫米级水平位移和厘米级垂直位移信息。其优势在于全球覆盖、全天候工作、测量精度高、可连续观测、操作相对简便等。4.解析思路：列举活动断裂带存在的地质标志（断层线、断层崖、错动构造、地震活动、地貌特征等），然后说明这些标志的意义（表明断裂活跃、具有发生地震的潜力），并强调其在工程建设中的意义（需进行避让或采取加固措施）。*答案要点：活动断裂带的地质标志主要包括：地表可见的断层线、断层崖、阶地错断、基岩中的错动构造、地震发震层位、以及与断裂活动相关的特殊地貌等。这些标志表明断裂带近期有过活动，具有发生中强地震的潜力，因此在工程建设中，必须进行详细调查和评估，必要时需进行断裂带避让或采取相应的抗震设防措施。四、论述题1.解析思路：阐述地壳形变监测数据的重要性（反映地壳应力应变状态、断裂活动趋势），说明其在灾害风险评估中的应用方式（识别高风险区、预测灾害发生可能性、评估灾害影响范围、为防治提供依据）。可结合实例说明不同形变数据（GPS、InSAR、水准）的应用。*答案要点：地壳形变监测数据是评估区域地质灾害风险的重要基础。通过分析GPS、InSAR、水准等监测手段获取的地壳形变场信息，可以识别出区域应力应变场的分布特征、断裂活动的活跃程度和趋势，从而圈定出潜在的地震断裂带、滑坡危险区、地面沉降敏感区等地质灾害高风险区域。这些数据有助于预测某些灾害（如地震）发生的可能性、评估潜在灾害的影响范围和强度，为制定科学合理的灾害防治规划、进行工程选址和设计、以及实施有效的监测预警提供关键的科学依据。例如，GPS监测到的显著形变带往往是未来地震活动的重点监视区，InSAR可精细探测地表微小形变，识别滑坡体变形前兆。2.解析思路：选择典型的人类工程活动（如地下水开采、矿山开采、大型工程建设），阐述这些活动如何改变地下或地表应力状态，导致地壳形变（如地面沉降、地裂缝、边坡失稳），进而引发相应的自然灾害。针对每种情况，提出主要的防治措施（如调整开采策略、地表回填注浆、加强监测预警、进行工程防护等）。*答案要点：人类工程活动是诱发地壳变形及次生灾害的重要因素。例如，大规模抽取地下水导致地下孔隙水压力下降，有效应力增加，引起上覆土层或基岩压缩，导致大面积地面沉降。矿山开采（露天或地下）会造成地下空洞，上覆岩层失去支撑而发生冒顶或坍塌，或引起地表不均匀沉降和地裂缝。大型工程建设如基坑开挖、重型设备运行、地基加载等，也会改变局部地壳应力状态，可能引发地基失稳、边坡滑移或地裂缝。防治措施包括：对于地下水开采引起的沉降，应科学规划开采量，采用回灌、人工补给等措施；矿山开采应进行有效的地表沉陷监测与治理，如地表回填、注浆加固；对于工程活动引发的地质灾害，应加强地质勘察与风险评估，优化工程设计，采取边坡支护、地基处理等工程防护措施，并建立长期的监测预警体系。五、分析题解析思路：结合题干信息（断裂活动、GPS监测位移差异、地面沉降），首先分析断裂活动与地壳形变的关系（断裂活动导致两侧地壳应力状态改变和变形），然后分析这种形变（水平位移差异）如何可能诱发或加剧地面沉降（如断裂一侧沉降速率快于另一侧，或断裂活动引起应力调整导致区域性沉降），最后总结对防灾减灾的启示（需综合评估断裂活动、形变场和沉降的耦合效应，加强监测，制定针对性防治策略）。*答案要点：该区域断裂带的活动是地壳形变的主要驱动力之一。GPS监测到的显著水平位移差异，表明断裂带两侧存在明显的水平形变，这可能是由于断裂活动导致两侧地壳应力状态差异，引起应力调整和形变积累。这种地壳形变，特别是不均匀的垂直形变，很可能是该区域地面沉降现象