2025年大学《地球物理学》专业题库- 地球活动断层分析与地球内部构造演化模式

2025年大学《地球物理学》专业题库——地球活动断层分析与地球内部构造演化模式考试时间：______分钟总分：______分姓名：______一、选择题（每题2分，共20分。请将正确选项的字母填在括号内。）1.下列哪一项不是活动断层普遍具有的地质标志？（A）断层崖与断层三角面；（B）错断的河床、渠道；（C）地层的对称重复或缺失；（D）平移错开的火山口。2.利用GPS测量活动断层的水平位移时，主要关注的是？（C）断层的垂直分量；（B）断层的总位移；（A）断层的年代；（C）断层的走滑速率。3.地震层析成像（Tomography）技术在研究地球内部结构时，主要利用了地震波的？（B）振幅；（A）频率；（B）传播速度；（C）极化方向。4.下列哪种构造运动通常形成背斜构造？（A）水平挤压；（B）水平拉张；（C）垂直抬升；（D）走滑错动。5.地幔对流是解释地球内部热量传递的主要机制，其主要驱动力来源被认为是？（D）地核的热量；（B）太阳辐射；（C）地球化学反应热；（D）地核与地幔的温差。6.莫霍界面（Moho）是指？（C）地壳与地幔之间的界面；（B)地幔与地核之间的界面；（C)地壳与上地幔顶部之间的界面；（D)地核外核与内核之间的界面。7.在进行区域构造稳定性评价时，研究活动断层段的垂直断错量具有重要意义，这主要关系到？（A）地表沉降与隆起；（B）水库诱发地震风险；（A）建筑物与基础设施的破坏评估；（C）地热资源勘探。8.大地电磁测深（MT）方法主要用于探测？（C）地下电性结构的横向变化；（B）地下磁性矿体的位置；（C）地壳及上地幔的电性结构；（D）地表形态的起伏。9.板块构造理论认为，海沟是？（A）板块俯冲形成的构造；（B）板块碰撞形成的构造；（C）板块分裂形成的构造；（D）板块内部拉伸形成的构造。10.地震震源机制解（FocalMechanismSolution）的主要用途是？（D）确定震源位置；（B）计算地震矩；（D）推断震源破裂方式及断层面解。二、填空题（每空1分，共15分。请将答案填在横线上。）1.活动断层的地质年代通常通过________和________等方法进行确定。2.地震波分为纵波（P波）和________两种基本类型。3.地球内部结构可分为地壳、________和地核三个主要圈层。4.地幔对流的主要表现形式有________和________两种模式。5.利用地震反射profiling技术探测活动断层，主要依赖于断层两侧________的显著差异。6.断层活动性评价中，地震目录分析主要关注地震的________、________和频度等特征。7.地球物理方法在活动断层分析中，除了地震方法，还有________、________和探地雷达等。三、名词解释（每题3分，共15分。请给出简洁、准确的定义。）1.活动断层2.断层运动学3.地震层析成像4.地幔柱5.地震震源机制解四、简答题（每题5分，共20分。）1.简述利用地震反射profiling技术探测活动断层的原理。2.简述地壳上地幔顶部（莫霍面附近）地震波速度变化的主要特征及其地质意义。3.简述走滑断层的基本特征及其对地表形态和地质填图的影响。4.简述板块构造理论的主要观点及其对地球内部构造演化的解释。五、论述题（每题10分，共20分。）1.论述多种地球物理方法（如地震、重磁、大地电磁等）在综合探测和评价活动断层区域构造稳定性中的应用与优势。2.结合地震学证据，论述地幔对流对地球内部构造（如板块运动、地震分布、地幔柱活动等）演化的驱动作用。试卷答案一、选择题1.D2.C3.B4.A5.D6.C7.A8.C9.A10.D二、填空题1.古地磁学，地貌学2.横波（S波）3.地幔4.熔融对流，板块构造5.地震波速度（或P波、S波速度）6.震级，震源深度7.重力，磁力三、名词解释1.活动断层：指近期地质历史上（通常指第四纪以来）有过活动，并且未来有可能再次活动的断层。2.断层运动学：研究断层位移的几何特征，如断层的类型（走滑、逆冲、正断层）、滑动方向、滑动量等，而不考虑引起滑动的力学原因。3.地震层析成像：利用地震波在不同介质中传播速度的差异，通过收集和分析来自地震震源和接收点的地震波形数据，绘制出地下介质的速度结构图像的技术。4.地幔柱：指地幔中向上延伸的、可能由部分熔融物质构成的柱状体，被认为是地幔对流的重要表现形式，与热点活动和造山带的形成有关。5.地震震源机制解：通过分析位于震源附近的一组地震记录，推算出震源破裂方式、断层面的倾向和走向、滑动矢量等参数的数学解。四、简答题1.解析思路：地震反射profiling技术利用人工震源激发的地震波，在地下传播时遇到不同界面（如沉积层顶底界面、基岩面、活动断层）会发生反射。活动断层作为地壳结构的重要不连续面，其存在会导致反射波的能量、相位、传播时间等发生变化（如产生绕射、反射系数改变等）。通过接收和处理这些反射波数据，并进行偏移成像，可以在剖面上清晰地识别和定位断层的空间位置、断距、产状等几何特征。2.解析思路：莫霍面附近地壳上地幔顶部通常表现为地震波速度（特别是P波速度）的显著变化。常见的是速度突然升高，形成所谓的“高速层”。这种高速层的存在表明该区域岩石圈可能经历了固结、脱水等过程，密度和刚性增加。其地质意义在于，它代表了地壳与地幔在物质组成、结构和物理性质上的重要分界，并影响着地震的传播路径和震源机制解，是研究板块下方地壳结构、地壳生长、岩石圈演化等的重要依据。3.解析思路：走滑断层是指断层面近于直立，断层两盘主要发生水平错动的断层。其基本特征是地震震中分布呈线性，地震活动主要局限于断层带上，地表形迹表现为线性错位的崖壁、河床、道路、火山口等。对地质填图的影响主要在于，它会导致断层两侧的沉积物、基岩地层在水平方向上发生错断，使得同一地层的顶底界面在断层两侧呈现不连续或平行错开的状态，给地层对比和构造格架的建立带来挑战，必须识别出断层的存在及其活动性质才能正确解读地质图。4.解析思路：板块构造理论的主要观点包括：地球的岩石圈并非整体，而是由若干个巨大的、刚性的板块组成；这些板块漂浮在相对塑性的软流圈之上，并相互运动；板块的边界是构造活动最剧烈的地带，分为洋中脊（离散边界，板块扩张）、俯冲带（汇聚边界，板块消亡）和转换断层（汇聚或离散边界，板块水平错动）；板块运动是驱动地质现象（如地震、火山、造山带）的主要动力。该理论利用板块运动可以很好地解释全球主要地质构造单元的分布、地震和火山活动的带状展布、地壳的增生和改造等地球内部构造的演化过程。五、论述题1.解析思路：论述需涵盖多个地球物理方法及其在断层探测和稳定性评价中的具体应用和优势。首先说明地震方法（如反射、折射、层析成像）在直接探测断层位置、断距、活动性（如识别断层相关褶皱、破裂带）方面的核心作用。其次，论述重力学方法通过计算布格重力异常，可以推断地壳密度结构变化，从而识别与断层相关的密度不连续体或构造抬升/沉降区。再次，磁力方法可以通过分析岩石磁化方向和强度变化，辅助识别断层带的热事件、变质变形历史，以及断层对周边岩浆活动的影响。最后，大地电磁测深（MT）方法可以提供地壳及上地幔的平均电性结构信息，有助于识别断层的存在及其对电性连续性的破坏，并可用于研究深部构造和地壳流变性质。强调综合运用多种方法的优势在于，可以相互印证、弥补单一方法的不足，获得更全面、准确的断层信息，从而更可靠地评价区域构造稳定性和地震风险。2.解析思路：论述需结合地震学证据阐述地幔对流的作用。首先，地震层析成像结果显示出全球范围内存在大规模的、高速的软流圈物质向上运移的迹象，如洋中脊下方和热点下方存在低速/超高速异常区，这与对流柱的模型预测一致。其次，地震活动性分布并非随机，而是呈现出明显的板块边界集中特征，特别是俯冲带和洋中脊附近，这被认为是板块在驱动下相互作用和对流环运动的结果。再次