2025年地质技能竞赛试题及答案

2025年地质技能竞赛试题及答案1.单项选择题（每题2分，共30分）1.1在野外实测剖面时，若发现一套灰岩与下伏砂岩之间出现1.2m厚的褐铁矿化风化壳，且产状一致、未见底砾岩，则最合理的接触关系应记录为A.角度不整合 B.平行不整合 C.沉积间断 D.整合接触答案：B。风化壳代表暴露剥蚀，但产状一致，缺底砾岩，属平行不整合。1.2某岩层产状为“走向NE45°，倾角30°，倾向SE”，其视倾角在NW315°方向直立剖面上的投影值最接近A.21° B.25° C.30° D.37°答案：A。tanβ=tan30°×cos(45°+45°)=0.577×0.707≈0.408，β≈22°，选最接近21°。1.3在1∶5万区调中，对一条长度12km、宽度80m的韧性剪切带进行填图，应优先采用的填图单位级别为A.组 B.段 C.带 D.杂岩答案：C。韧性剪切带具构造属性，按“带”填图。1.4下列哪种方法最适合直接测定第四纪火山岩中黑云母的年龄A.K-Ar B.U-Pb锆石 C.Re-Os D.14C答案：A。黑云母富K，K-Ar法有效。1.5在岩心编录中，若RQD=82%，则岩体质量分级应归为A.极好 B.好 C.中等 D.差答案：B。RQD75–90%为“好”。1.6某区域布格异常呈NE向狭长带状低值，梯度带两侧异常差达30×10-5m/s²，最可能反映的深部构造为A.花岗岩基 B.逆冲断层 C.坳陷盆地 D.基性岩墙答案：B。狭长梯度带常对应断裂。1.7在沙漠覆盖区进行1∶1万工程地质测绘，下列哪种遥感数据对识别隐伏断层最有效A.可见光全色 B.热红外昼间 C.雷达SAR D.近红外答案：C。SAR可穿透干沙，揭示浅层构造。1.8某钻孔揭露的地下水位埋深12m，电测井曲线在深度18m处出现明显负电位异常，最可能原因是A.咸淡水界面 B.含金属硫化物层 C.黏土层 D.煤层答案：B。金属硫化物氧化还原电位造成负异常。1.9在区域变质岩中，下列哪种矿物组合指示最高压力A.红柱石+白云母 B.蓝晶石+硬玉 C.矽线石+钾长石 D.堇青石+黑云母答案：B。硬玉+蓝晶石为高压标志。1.10若一逆断层断距难以直接测量，但发现断层上盘背斜轴面突然消失，下盘轴面继续延伸，则该断层的断距估算可采用A.断层三角面法 B.轴面错位法 C.生长指数法 D.平衡剖面法答案：B。轴面错位量≈断距。1.11在岩溶区开展隧道超前地质预报，TSP反射波出现强振幅、低频率、负相位，推断前方地质体为A.完整灰岩 B.溶洞充填黏土 C.含水破碎带 D.石英岩脉答案：B。负相位+低频率对应低速充填物。1.12下列哪项最能直接证明古地震事件A.地裂缝充填楔 B.断层擦痕 C.崩积层 D.河流阶地答案：A。地震楔为古地震典型记录。1.13某矿体呈板状，走向延伸800m，倾角70°，钻孔仅见矿层视厚度28m，真厚度最接近A.9.5m B.26m C.28m D.30m答案：A。T=28×cos70°≈9.5m。1.14在重力详查中，采用1.5km×0.5km的矩形网格布点，其主要目的是A.提高横向分辨率 B.压制地形影响 C.减少日变干扰 D.降低成本答案：A。短间距提高横向分辨。1.15若一花岗岩体中锆石U-Pb年龄为125±1Ma，黑云母Ar-Ar年龄为118±2Ma，磷灰石裂变径迹年龄为65±5Ma，则岩体剥露速率最快阶段为A.125–118Ma B.118–65Ma C.65Ma以来 D.无法判断答案：C。磷灰石封闭温度低，65Ma以来快速抬升。2.多项选择题（每题3分，共15分；每题至少两个正确答案，多选少选均不得分）2.1下列哪些现象可作为确定剪切运动方向的直接标志A.S-C组构 B.旋转碎斑系 C.石英脉雁列 D.面理折射答案：A、B、C。S-C、碎斑、雁列均示运动向。2.2在岩心采取率低于65%的破碎段，为获得RQD指标，可采取A.双层岩心管 B.水泥封孔后二次钻进 C.定向取心 D.声波测井补偿答案：A、C。双层管与定向取心可提高采取率。2.3下列哪些参数必须参与计算岩体完整性系数KvA.岩块纵波速度 B.岩体纵波速度 C.岩块密度 D.岩体密度答案：A、B。Kv=(Vpm/Vpr)²。2.4在沙漠区进行1∶5万填图，下列哪些技术组合可实现“地质+地貌+构造”一体化解译A.高分二号+SAR B.GF-7立体像对+无人机航拍 C.夜光遥感+热红外 D.雷达干涉+机载LiDAR答案：A、B、D。夜光遥感对地质意义小。2.5下列哪些方法可用于确定活动断层最新一次错断的绝对年龄A.14C测定断层上覆崩积层 B.光释光测定断层泥 C.宇生核素暴露测年 D.热释光测定断层角砾岩答案：A、B、C。热释光对断层角砾不适用。3.填空题（每空1分，共20分）3.1在1∶2000剖面测量中，若导线方位角为NE60°，坡角+15°，斜距100m，则水平距为________m，高差为________m。答案：96.59；25.88。3.2国际地层指南（2022）规定，层型剖面必须包含________、________和________三个要素。答案：底界、顶界、层型点。3.3某钻孔揭露的含水层厚度18m，抽水试验稳定流量Q=25L/s，降深s=3m，则渗透系数K按Dupuit公式计算为________m/d。答案：K=Q/(2πMs)×ln(R/rw)=0.025×86.4/(2π×18×3)×ln(150/0.15)≈5.1m/d。3.4在变质岩中，石榴石+矽线石+钾长石+石英组合指示的变质相为________相，其温压范围大致为________°C、________GPa。答案：麻粒岩；750–900；0.6–1.2。3.5若一断层面产状为“走向NW320°，倾角60°，倾向NE”，则其最大主应力轴σ1的优选方位为________°∠________°。答案：50；30。依据安德森模式，σ1与断层面夹角约30°。3.6在岩溶地面塌陷风险评价中，常用的“覆盖层厚度/岩溶发育强度”比值阈值取________时，风险等级为中等。答案：5–10。3.7采用高密度电法进行采空区探测时，若温纳装置电极距a=5m，则理论探测深度约为________m。答案：0.5×n×a≈0.5×15×5=37.5m（n取15）。3.8在野外实测褶皱剖面时，若两翼产状分别为“SE120°∠40°”和“NW300°∠50°”，则褶皱枢纽的β图解法投影点位于________象限，枢纽倾伏角约________°。答案：NE；8。3.9国际岩石力学学会建议，岩体强度参数Hoek-Brown估算中，对于质量“好”的岩体，mi取值范围为________。答案：10–15。3.10若一花岗岩体磷灰石(U-Th)/He年龄为42Ma，封闭温度约70°C，地温梯度25°C/km，则岩体自封闭以来至少剥蚀________km。答案：ΔT=70−15=55°C；55/25=2.2km。4.判断题（每题1分，共10分；正确打“√”，错误打“×”）4.1在区域重力测量中，自由空气校正只需考虑测点与基准面高差，无需考虑中间层密度。答案：×。需布格校正。4.2同一岩层中，波痕与交错层理可以同时出现且指示相同古流向。答案：√。4.3岩心RQD值越高，岩体渗透系数一定越低。答案：×。RQD仅反映完整性，不直接决定渗透性。4.4在显微构造中，石英动态重结晶颗粒的粒度与差异应力呈反比关系。答案：√。Twiss公式。4.5活动断层调查时，探槽应布设在最新错断面下降盘一侧。答案：×。应跨断层布设。4.6对于同一岩体，波速各向异性越大，岩体完整性越差。答案：√。4.7在沙漠区，雷达SAR的C波段对干沙穿透深度可达10m以上。答案：√。4.8岩溶塌陷的临界水力梯度与覆盖层黏粒含量呈正相关。答案：√。黏粒高，抗渗强。4.9在区域变质作用中，矽线石总是指示比蓝晶石更高的温度。答案：√。Al2SiO5相图。4.10断层泥的K-Ar年龄可以代表断层最新一次活动年龄。答案：×。K-Ar需封闭温度，断层泥易重置。5.简答题（每题8分，共24分）5.1描述在碳酸盐台地边缘开展1∶5万填图时，如何利用遥感、无人机与地面调查协同识别古喀斯特面，并说明各阶段关键技术参数。答案：（1）遥感初筛：采用GF-2PMS1m全色+4m多光谱，主成分变换提取羟基异常，结合SRTM30mDEM计算地形起伏度，设定阈值>30m/km²圈定潜在塌陷带。（2）无人机详查：搭载LiDAR，点密度≥50pts/m²，生成0.5mDEM，利用曲率与openness算法识别直径>5m负地形，叠加可见光影像纹理（灰度共生矩阵对比度>0.5）识别溶沟。（3）地面验证：布置3条穿越台地边缘的实测剖面，采用高精度RTK（水平±2cm，垂直±4cm）测量古喀斯特面高程，采集钙华样品做U系测年，限定暴露期次。（4）综合：将遥感羟基异常、无人机负地形与地面年龄数据耦合，建立古喀斯特面时空分布模型，填图单元划分为“古喀斯特高地”“溶蚀洼地”“钙华残丘”三级，最终成图比例尺1∶5万，精度满足规范。5.2说明如何利用构造地貌学方法定量计算走滑断层全新世平均水平滑动速率，并给出误差控制方案。答案：（1）选靶：选择断层通过冲沟处形成的位错冲沟，要求沟床年龄<12ka，保存良好，上下游未受人类改造。（2）测量：采用RTK无人机摄影测量，生成5cmDEM，提取沟床中线，测量位错量d（水平）。（3）测年：采集沟床底部砾石，用10Be暴露测年，样品不少于3个，计算加权平均年龄t。（4）计算：速率v=d/t，误差σv=v×√((σd/d)²+(σt/t)²)。（5）误差控制：σd通过DEM重采样与多次中线提取取标准差；σt通过加速器质谱测量误差与产率模型系统误差合成；最终相对误差控制在<10%。5.3列举三种不同原理的深部金属矿勘查地球物理方法，对比其最大探测深度、分辨率及对矿体类型的适用性，并给出组合建议。答案：（1）广域电磁法（WFEM）：利用人工源10⁻²–10⁴Hz，探测深度>1.5km，垂向分辨率20–30m，对浸染状Cu-Ni硫化物敏感，受地形影响小。（2）地面高精度磁测：探测深度约0.8km，水平分辨率10m，对磁铁矿、磁黄铁矿效果好，但易受覆盖层磁性干扰。（3）重力三维反演：探测深度可达3km，水平分辨率50–100m，对块状Pb-Zn矿体密度差>0.3g/cm³有效，需严格地形校正。组合建议：在覆盖区先用WFEM圈定低阻异常体，再用磁测验证磁性矿化，最后用重力三维反演估算矿体规模，实现“结构+物性+规模”一体化约束。6.计算与综合题（共51分）6.1某铜钼矿区布置一口竖井，设计深度900m，井筒穿过三条断层（倾角均70°），其预测涌水量至关重要。已知：-断层F1、F2、F3水平断距分别为30m、45m、60m，破碎带宽度依次为2m、3m、4m；-区域潜水面埋深50m，含水层为砂岩，渗透系数K=0.8m/d，有效孔隙度ne=0.15；-现场抽水试验影响半径R=400m。采用“大井法”预测井筒总涌水量，并评价各断层贡献比例。（15分）答案：（1）将三条断层视为环形含水层，等效半径r0=√(A/π)，A为断层破碎带在井筒截面上的投影面积之和。投影面积：F1=2×sin70°×30=56.4m²；F2=3×sin70°×45=126.9m²；F3=4×sin70°×60=225.6m²；总面积A=408.9m²，r0=√(408.9/π)=11.4m。（2）涌水量Q=2πKMsw/ln(R/r0)，其中M为含水层厚度，取850m（900–50），sw为降深，取850m（干井）。Q=2π×0.8×850×850/ln(400/11.4)=3.62×10⁶m³/d。（3）各断层贡献：F1占56.4/408.9=13.8%，F2占31.0%，F3占55.2%。结论：F3为主要充水通道，需预注浆封堵。6.2一条韧性剪切带内发育石英脉，脉体呈S型褶皱，翼间角60°，实测褶皱波长W=1.2m，振幅A=0.4m，石英动态重结晶颗粒平均直径D=0.08mm。利用Twiss公式估算差异应力σ，并判断剪切带是否达到中温绿片岩相条件。（10分）答案：Twiss公式：σ=KD⁻⁰·⁶⁸，K=217MPa·mm⁰·⁶⁸。σ=217×0.08⁻⁰·⁶⁸=217×3.2=694MPa。绿片岩相差异应力通常为20–60MPa，694MPa远高于上限，表明应变为强烈塑性流变局部化，可能处于冷变形或应变速率极高环境，而非典型绿片岩相。6.3某金矿区采用坑道原生晕勘查，坑道长800m，采样间距4m，共测得As、Sb、Hg、Au元素数据。给出地球化学异常下限计算过程，并绘制异常分带图。已知：-As背景均值C₀=18ppm，标准差S=6ppm；-采用2S法确定异常下限；-实测最大值128ppm。（12分）答案：异常下限Ca=C₀+2S=18+12=30ppm。异常规模：N=800/4+1=201点，大于Ca点数n=41，异常率20.4%。异常强度：最大衬度K=128/30