地质工程师2025年地质学基础考点深度解析试题及答案

地质工程师2025年地质学基础考点深度解析试题及答案一、单项选择题（每题1分，共20分。每题只有一个正确答案，请将正确选项字母填入括号内）1.在区域变质作用中，下列哪种矿物组合最能指示中压角闪岩相？（）A.红柱石+白云母+石英B.蓝晶石+石榴子石+黑云母C.矽线石+钾长石+堇青石D.十字石+蓝闪石+绿泥石答案：B解析：中压角闪岩相典型矿物组合为蓝晶石+石榴子石+黑云母，其形成压力介于0.5–0.8GPa，温度550–650℃，与区域中压变质带一致。2.某钻孔在埋深3200m处取得岩芯，实测镜质体反射率Ro=1.35%，则该层位处于有机质热演化阶段的（）A.未成熟B.成熟早期C.成熟晚期D.过成熟答案：C解析：Ro1.35%对应成熟晚期，生油高峰已过，凝析油—湿气共存，为常规油气藏与致密油气藏分界阈值。3.在走滑断层系统中，若主位移带（PDZ）走向NE45°，且R剪切面与PDZ夹角为15°，则R剪切面走向为（）A.NE30°B.NE60°C.NW30°D.NW60°答案：A解析：R剪切面与主位移带夹角恒为15°，且位于PDZ逆时针侧，故NE45°−15°=NE30°。4.下列关于海底扩张磁异常条带的说法，正确的是（）A.条带宽度与地磁场强度成正比B.条带对称性仅受扩张速率控制C.条带编号C1n对应布容正极性时D.条带偏移可用于计算板块绝对运动答案：C解析：C1n为布容正极性时（0–0.78Ma），编号与地磁年表一致；条带宽度受扩张速率与地磁倒转频率共同控制；条带偏移反映的是相对运动。5.某砂岩样品QFL图解中Q=68%，F=22%，L=10%，投点落入“再旋回造山带”区，其最可能的母岩区为（）A.克拉通内部花岗岩B.弧后盆地玄武岩C.碰撞造山带沉积岩D.洋岛碱性玄武岩答案：C解析：再旋回造山带区石英含量高、岩屑低，反映多旋回沉积—构造抬升—再沉积过程，与碰撞造山带沉积岩吻合。6.在岩溶含水系统中，若示踪试验回收率<30%，且峰值浓度陡升陡降，则最可能的水文地质结构为（）A.单一管道流B.裂隙—管道双重介质C.均匀裂隙网络D.孔隙—裂隙混合答案：A解析：回收率低、峰型尖窄为典型管道流特征，反映溶蚀管道发育、储留能力弱。7.利用Re–Os同位素体系测定黑色页岩绝对年龄时，需满足的前提条件是（）A.初始187Os/188Os比值均一B.样品Re/Os比值>100C.后期无Os迁移D.全岩Re、Os含量高于ICP–MS检出限即可答案：A解析：等时线法要求体系初始187Os/188Os均一，后期封闭，与含量高低无必然关系。8.下列哪种构造现象最能直接指示古应力场σ1方向为近水平？（）A.垂直节理B.水平擦痕C.正断层擦痕倾角60°D.逆断层擦痕倾角10°答案：D解析：逆断层擦痕近水平（<20°）直接指示σ1近水平，σ3近垂直。9.在页岩气开发中，若Langmuir体积VL=3.2m³/t，Langmuir压力pL=4.5MPa，储层压力为30MPa，则吸附气含量为（）A.2.1m³/tB.2.7m³/tC.3.0m³/tD.3.2m³/t答案：B解析：V=VL·p/(p+pL)=3.2×30/(30+4.5)=2.74m³/t。10.若某地区地温梯度为35℃/km，地表温度为12℃，则埋深4000m处有机质开始大量裂解生气的温度条件（Ro>1.3%）是否满足？（）A.满足，温度>150℃B.不满足，温度<140℃C.满足，温度=152℃D.无法判断答案：C解析：T=12+35×4=152℃，>150℃，满足生气窗。11.在工程地质勘察中，若RQD=85%，而岩体纵波速度Vp=4200m/s，则岩体完整性系数Kv为（）A.0.35B.0.45C.0.55D.0.65答案：B解析：Kv=(Vp岩体/Vp岩块)²，完整灰岩Vp岩块≈6200m/s，Kv=(4200/6200)²≈0.45。12.下列关于地幔过渡带（410–660km）的说法，错误的是（）A.410km为橄榄石→瓦兹利石相变B.660km为林伍德石→布里奇曼石+镁方铁矿C.过渡带厚度全球均一，为250kmD.低速异常可能反映含水瓦兹利石答案：C解析：过渡带厚度受温度控制，冷俯冲板片厚度减小，热地幔柱厚度增大，全球不均一。13.若某金矿床中黄铁矿Co/Ni比值>10，且δ³⁴S=+1.2‰，则成矿流体最可能来自（）A.岩浆热液B.变质热液C.海水热液D.大气降水答案：A解析：Co/Ni>10为岩浆热液型黄铁矿特征，δ³⁴S接近零反映深源硫。14.在三维地震解释中，若沿层相干切片出现“蜈蚣状”高曲率异常，则最可能的地质解释为（）A.河道砂体B.碳酸盐台地C.走滑断层破碎带D.盐丘底劈答案：C解析：高曲率+线性组合为走滑断层破碎带典型响应，河道呈条带但曲率低。15.若某区域GPS速度场显示主应变率ε1=+45nstrain/a，ε2=−38nstrain/a，方位NE75°，则该区域处于（）A.纯剪切挤压B.纯剪切拉张C.简单剪切D.张扭性答案：A解析：ε1>0、ε2<0且|ε1|≈|ε2|，为纯剪切挤压，σ1方向NE75°。16.在岩体质量Q系统中，若RQD=60，Jn=9，Jr=2，Ja=4，Jw=0.66，SRF=5，则Q值为（）A.0.4B.0.8C.1.2D.2.0答案：B解析：Q=(RQD/Jn)×(Jr/Ja)×(Jw/SRF)=(60/9)×(2/4)×(0.66/5)=0.8。17.若某铜镍硫化物矿床中磁黄铁矿出现“火焰状”结构，则其形成环境为（）A.岩浆快速冷却B.高温热液叠加C.区域变质重结晶D.表生氧化答案：A解析：火焰状磁黄铁矿为高温固溶体出溶结构，指示岩浆快速冷却至<600℃。18.在层序地层学中，若最大海泛面之上出现凝缩段，其岩性最可能为（）A.砾岩B.生物碎屑灰岩C.炭质泥岩D.鲕粒灰岩答案：B解析：凝缩段为深水慢速沉积，富有机质与生物碎屑，常见薄层生物碎屑灰岩。19.若某地区航磁ΔT异常呈NE向条带状，幅值+800nT，两侧梯度陡，则最可能的地质体为（）A.中酸性岩基B.基性岩墙群C.沉积盆地D.变质岩穹隆答案：B解析：高幅值、线性条带、陡梯度为基性岩墙群典型磁响应。20.在CO₂地质封存中，若储层渗透率<1mD，盖层突破压力>15MPa，则其封存机制主要为（）A.构造封存B.残余气封存C.溶解封存D.矿物封存答案：B解析：低渗储层+高突破压力，早期以残余气封存为主，构造封存需闭合构造，溶解与矿物封存需长时间尺度。二、多项选择题（每题2分，共20分。每题有两个或两个以上正确答案，多选、少选、错选均不得分）21.下列哪些证据可支持“新元古代雪球地球”假说？（）A.低纬度冰川沉积B.碳酸盐岩盖帽C.黄铁矿层δ³⁴S负漂D.冰碛岩中落石构造E.红层中铁赋存为赤铁矿答案：A、B、C、D解析：红层赤铁矿指示氧化环境，与雪球地球矛盾。22.关于BIF（条带状铁建造）的成因，下列说法正确的有（）A.需要缺氧富铁海水B.需要光合产氧蓝藻C.需要海底热液喷口D.条带周期与米兰科维奇旋回相关E.仅出现在太古宙答案：A、B、C、D解析：BIF亦可见于古元古代，如苏必利尔型。23.下列哪些参数可直接用于岩体Hoek–Brown强度准则？（）A.GSIB.miC.DD.RQDE.σci答案：A、B、C、E解析：RQD需转换为GSI，不直接输入。24.在页岩气储层评价中，下列哪些指标与游离气含量呈正相关？（）A.孔隙度B.含水饱和度C.有机碳含量D.压力系数E.基质渗透率答案：A、D、E解析：含水饱和度越高，游离气越少；有机碳与吸附气相关。25.下列哪些现象与俯冲带脱水作用直接相关？（）A.弧前玄武岩B.岛弧钙碱性系列C.双地震带D.弧后盆地拉张E.高压变质蓝片岩答案：B、C、E解析：弧前玄武岩来自地幔楔初始熔融；弧后拉张与rollback相关，非直接脱水。26.关于地震层析成像，下列说法正确的有（）A.远震P波可反演地幔速度结构B.射线交叉角度越大，分辨率越高C.初始模型不影响反演结果D.有限频率层析可克服射线理论近似E.地壳校正需考虑地形与莫霍起伏答案：A、B、D、E解析：初始模型对非线性反演影响显著。27.下列哪些矿物可作为U–Pb年龄的定年矿物？（）A.锆石B.独居石C.磷钇矿D.榍石E.黑云母答案：A、B、C、D解析：黑云母为K–Ar、Ar–Ar体系。28.在矿床学中，下列哪些元素属于铂族元素（PGE）？（）A.RuB.RhC.ReD.OsE.Ir答案：A、B、D、E解析：Re为分散元素，非PGE。29.下列哪些技术可用于页岩微裂缝三维表征？（）A.微米CTB.FIB–SEMC.氩离子抛光–场发射SEMD.数字岩心建模E.核磁共振T2谱答案：A、B、C、D解析：NMRT2谱为二维统计，非三维空间。30.关于青藏高原隆升机制，下列哪些模型被广泛应用？（）A.连续变形模型B.块体挤出模型C.地壳通道流模型D.俯冲板片断离模型E.岩石圈拆沉模型答案：A、B、C、D、E解析：五类模型均见诸文献，分别解释不同区段、不同时代隆升。三、判断题（每题1分，共10分。正确打“√”，错误打“×”）31.地幔柱头部熔融可产生高MgO苦橄质玄武岩。（√）32.在层序地层学中，Ⅰ型层序边界以河流回春作用为标志。（√）33.砂岩中波痕对称指数RI=λ/H，指数越大水流能量越强。（×）34.岩体RMR值与Q值可通过经验公式相互换算。（√）35.碳酸盐岩溶蚀速率与CO₂分压呈线性正相关。（×）36.大陆地壳平均厚度为40km，泊松比0.25对应长英质成分。（√）37.磁铁矿系列与钛铁矿系列花岗岩分别对应磁铁矿与钛铁矿作为副矿物。（√）38.地震震级与烈度均为对数尺度，二者可直接换算。（×）39.在页岩气井中，压裂段间距越小，最终采收率一定越高。（×）40.榴辉岩中柯石英+金刚石组合指示超高压变质作用。（√）四、填空题（每空1分，共20分）41.在变质相系中，高P/T型典型相系列为：沸石相→________→葡萄石–绿纤石相→蓝片岩相→________→榴辉岩相。答案：葡萄石–绿纤石相，绿帘石–角闪岩相42.根据Gutenberg–Richter关系，地震频度N与震级M满足：lgN=a−bM，其中b值反映________。答案：区域应力状态或断层规模43.若某油田原油API度为38°，则其密度约为________kg/m³。答案：83544.在岩体BQ分级中，BQ=90+3Rc+250Kv，当Rc=80MPa，Kv=0.7时，BQ=________。答案：90+3×80+250×0.7=90+240+175=50545.全球大洋中脊系统总长约________km。答案：约6500046.若锆石U–Pb年龄为1250±5Ma，其相对误差为________%。答案：0.447.在煤岩学中，镜质组最大反射率Romax>________%即进入无烟煤阶段。答案：2.048.碳酸盐岩中Sr/Ba比值>________通常指示海相环境。答案：149.根据国际地层指南，金钉子（GSSP）必须满足的首要条件是________。答案：全球可对比的连续沉积序列50.在地震勘探中，若均方根速度为3000m/s，双程走时1.2s，则界面深度约为________m。答案：90051.若某地区现代地壳缩短速率为5mm/a，则100km宽变形带在1Ma内累积缩短量为________km。答案：552.在矿床勘探中，特高品位样品的处理常用________法进行削减。答案：克立格邻域法/影响域法53.全球已知最大铜矿为智利________矿床。答案：Escondida54.若页岩有机碳TOC=4%，吸附气含量为2.5m³/t，则吸附气占比约为________%（假设总含气量5m³/t）。答案：5055.在区域重力异常中，布格异常经地形校正、________校正、________校正得到。答案：中间层，高度56.若地幔潜能温度为1350℃，则其绝热梯度约为________℃/km。答案：0.557.在岩体稳定性分析中，若安全系数F<________，则边坡处于失稳状态。答案：1.058.若某断裂最新一次活动年龄为15ka，则其属于________活动断裂。答案：晚更新世—全新世59.在石油地质中，源岩生烃史模拟常用________法进行古热流恢复。答案：Easy%Ro60.全球已知最深钻孔为俄罗斯________超深井，终孔深度12262m。答案：科拉五、简答题（每题8分，共40分）61.阐述板块俯冲带产生双地震带的机制，并说明其地球动力学意义。答案：双地震带由俯冲板片内部不同深度脱水—脆性破裂机制形成：上带位于板片上部10–40km，由玄武岩—辉长岩相变脱水引发脆性破裂；下带位于50–100km，由蛇纹石化橄榄岩脱水引发。两带之间为未脱水塑性域。地球动力学意义：①直接揭示板片内部矿物脱水深度与序列；②提供板片应力状态与弯曲应变信息；③通过震源机制解可反演板片内部拉张—压缩分区；④为深源地震成因提供流体触发证据；⑤约束热结构模型与元素循环通量。62.对比砂岩型铀矿与不整合面型铀矿的成矿要素、控矿机制与勘探标志。答案：砂岩型铀矿成矿要素：①渗透性砂体（河流相、三角洲相）；②还原障（有机质、硫化物）；③含氧含铀地下水；④稳定隔水顶底板。控矿机制：层间氧化带前锋线控矿，铀在氧化—还原界面沉淀。勘探标志：伽马异常、航放高场、Fe₃+/Fe₂+突变带、浅黄色褐铁矿化。不整合面型铀矿成矿要素：①太古宙—古元古代富铀基底；②中元古代红层盖层；③不整合面；④后期构造—热液叠加。控矿机制：不整合面作为流体通道，还原性石墨片岩提供还原剂，高品位由热液再富集。勘探标志：基底片麻岩穹隆、不整合面上下电磁异常、石墨化带、高品位铀矿物（沥青铀矿、铀钛磁铁矿）。63.说明页岩脆性指数（BrittlenessIndex）的工程定义，列举三种常用计算方法，并指出其对压裂设计的指导意义。答案：脆性指数表征岩石破裂难易与形成复杂缝网能力。常用方法：①矿物学BI=(石英+碳酸盐)/(石英+碳酸盐+粘土+有机质)；②力学BI=(σc−σt)/(σc+σt)，σc为单轴抗压，σt为抗拉；③应力–应变BI=弹性应变能/总应变能。指导意义：高BI段射孔可提高裂缝复杂度，降低起裂压力，优化段簇间距与液量分配，减少砂堵风险，提升EUR。64.结合实例阐述“构造—岩性—流体”三元耦合控藏模式在致密油气勘探中的应用。答案：以鄂尔多斯盆地延长组7段为例：①构造：西倾单斜坡折带，局部微幅背斜；②岩性：三角洲前缘砂体叠置，砂地比30–40%，平均孔隙度9%，渗透率0.3mD；③流体：异常高压1.4–1.6，原油密度0.82g/cm³，气油比120m³/t。三元耦合：构造坡折控制砂体尖灭与上倾方向；岩性致密导致浮力驱动弱，需异常高压驱动；高压由生烃增压与构造抬升卸载共同维持。勘探部署：沿坡折带部署水平井，垂直最大主应力方向，采用“密切割+大液量+低浓度滑溜水”压裂，单井EUR由1.2×10⁴t提升至2.5×10⁴t。65.论述深部CO₂地质封存中盖层完整性评价的技术流程与关键参数，并给出量化评价标准。答案：流程：①区域盖层识别：地震解释、测井对比，确定厚度>20m、分布稳定、埋深>800m；②岩性评价：以泥岩、膏盐岩为主，粘土矿物>50%，膨胀性矿物（蒙脱石、伊蒙混层）>30%；③力学参数：单轴抗压>20MPa，内摩擦角<25°，泊松比>0.3，脆性指数<0.4；④突破压力：实验测定>15MPa，或经验公式Pcap=2γcosθ/r，r<0.01μm；⑤裂缝评价：成像测井裂缝密度<0.5条/m，无贯通裂缝；⑥地应力场：最小主应力>储层压力+2MPa，压裂梯度<0.8MPa/100m；⑦长期化学稳定性：pH缓冲能力高，方解石胶结>5%，避免酸化溶蚀；⑧量化标准：盖层完整性指数SCI=∑(wi×Pi)，当SCI>0.85为优秀，0.6–0.85为合格，<0.6为不合格。六、计算与综合分析题（共40分）66.（10分）某区域布格重力异常剖面长80km，最大异常−120mGal，半幅值宽度20km，假设异常由单一水平圆柱体引起，圆柱体中心埋深z=1.3b（b为半幅值宽度），密度差Δρ=−0.4g/cm³，求圆柱体线质量M及单位长度质量。答案：b=20km，z=1.3×20=26km；水平圆柱体重力异常极值Δgmax=2πGΔρR²/z，R为圆柱半径；又Δgmax=120×10⁻⁵m/s²，G=6.67×10⁻¹¹m³kg⁻¹s⁻²；则R²=Δgmax·z/(2πGΔρ)=120×10⁻⁵×26000/(2π×6.67×10⁻¹¹×400)=5.94×10⁸m²；R≈24.4km；线质量M=Δρ·πR²=400×π×5.94×10⁸=7.46×10¹¹kg/m；单位长度质量即7.46×10¹¹kg/m。67.（15分）某页岩气井水平段长1500m，分10段压裂，段间距150m，簇间距30m，每段3簇，单簇液量800m³，加砂量60t，支撑剂为40/70目石英砂，密度2.65g/cm³，闭合压力45MPa，预测裂缝导流能力。步骤：①铺砂浓度：单簇60t÷裂缝面积，假设单翼缝长200m，缝高30m，双翼面积2×200×30=12000m²；②单位面积砂质量=60×1000/12000=5kg/m²；③砂层厚度h=5/(2650×0.6)=0.0031m=3.1mm（0.6为孔隙度）；④导