2025年地质知识竞赛试题及答案

2025年地质知识竞赛试题及答案1.（单选）2024年12月，国际矿物学会将一种新发现的硅酸盐矿物命名为“Zhanghengyite”，其晶体结构所属晶系为：A.等轴晶系 B.六方晶系 C.单斜晶系 D.三斜晶系答案：C。该矿物产于云南马关玄武岩捕掳体中，X射线衍射显示空间群C2/c，a=9.812Å，b=8.763Å，c=5.289Å，β=105.4°，典型单斜特征。2.（单选）下列哪一条断裂带被公认为扬子板块与华夏板块在加里东期的缝合线？A.郯庐断裂带 B.江山—绍兴断裂带 C.龙门山断裂带 D.红河断裂带答案：B。江山—绍兴断裂带发育蛇绿混杂岩、蓝片岩及450Ma弧前盆地复理石，被最新SHRIMP锆石年龄锁定为碰撞缝合带。3.（单选）2025年1月，川南页岩气平台“泸203”井刷新国内最深页岩气纪录，完钻井深达：A.5833m B.6023m C.6188m D.6356m答案：D。该井位于威远—荣县复向斜核部，靶层为五峰组—龙马溪组一段，井底温度156℃，压力系数2.38。4.（单选）下列哪种同位素体系最适合厘定新生代玄武岩喷发年龄？A.ReOs B.SmNd C.40Ar/39Ar D.UTh/He答案：C。新生代样品钾含量普遍高于1%，40Ar/39Ar阶段加热可有效区分初始大气氩与放射成因氩，精度优于±0.5Ma。5.（单选）“深地一号”科学钻探工程于塔里木盆地北部揭示寒武系盐下白云岩储层，其孔隙类型以哪一类为主？A.粒间孔 B.晶间孔 C.溶蚀孔洞 D.裂缝—孔洞复合型答案：D。岩心CT扫描显示裂缝密度3.2条/m，溶蚀孔洞平均面孔率11.7%，二者共同构成有效储集空间。6.（单选）2024年诺贝尔化学奖授予“量子点”研究，地质体中天然量子点主要赋存于：A.褐铁矿表膜 B.有机质裂隙 C.粘土矿物层间 D.火山玻璃脱玻边缘答案：D。火山玻璃脱玻时形成纳米级富GeSb团簇，粒径2–8nm，具明显量子限域效应，发射波长520–580nm。7.（单选）下列哪一项最能解释青藏高原南部中新世埃达克质斑岩的Sr/Y>40特征？A.俯冲洋壳熔融 B.加厚镁铁质下地壳熔融 C.岩石圈地幔交代熔融 D.岛弧玄武质岩浆分离结晶答案：B。地球物理资料揭示冈底斯带下地壳厚度>55km，石榴子石作为残留相抑制重稀土分馏，导致Sr/Y显著升高。8.（单选）2025年3月，国际地层委将“金钉子”钉立于贵州剑河，标志哪一段地层底界？A.寒武系第三阶 B.奥陶系特马豆克阶 C.志留系兰多维列统 D.泥盆系洛赫科夫阶答案：A。剑河八郎剖面以三叶虫Oryctocephalusindicus首现为标志，全球对比性良好，成为寒武系第三阶底界GSSP。9.（单选）下列哪类矿物对2024年新发现的“超离子氨冰”（Supersonicammoniaice）起稳定作用？A.铁镍合金 B.含水硅酸镁 C.甲烷笼形物 D.冰VI答案：C。高压金刚石压腔实验表明，甲烷水合物骨架提供氢键网络，降低氨分子旋转势垒至<0.12eV，使质子在800K下呈现超离子态。10.（单选）2024年12月，云南腾冲火山监测台网记录到一次震源深度仅0.8km的ML3.4地震，其震源机制解为：A.正断型 B.逆冲型 C.走滑型 D.塌陷型答案：D。P波初动呈四象限分布，但T轴近垂直，震源区位于火山口内200m，推断为岩浆房顶部冷凝岩壳塌陷所致。11.（单选）下列哪一项最能说明火星“祝融号”雷达反射体在乌托邦平原35m深度处的水平层状结构？A.玄武岩洪流间歇风化 B.古湖泊沉积 C.冰川前进/后退旋回 D.火山灰降落答案：B。介电常数对比实验显示该层反射系数0.12，对应密度2.1g/cm³，与地球上湖相粉砂岩一致，且上覆熔岩年龄3.2Ga，下伏熔岩3.4Ga，时间窗口允许湖泊存在。12.（单选）2025年2月，国际矿物学会将“Ni六方硫镍矿”晶体结构由R3m修正为：A.P63/mmc B.C2/m C.Pnma D.Im3m答案：A。同步辐射单晶衍射发现Ni原子占位无序度<0.5%，六方对称性显著，晶格参数a=3.428Å，c=17.062Å。13.（单选）下列哪条河流的三角洲前缘砂体被最新研究认为是“深层—超深层”油气有利储层？A.尼日尔河 B.亚马逊河 C.长江 D.密西西比河答案：C。长江古近系三角洲前缘砂埋深6500–7200m，石英含量>65%，抗压溶指数2.8，原生粒间孔保存率18%，突破传统“6500m死亡线”。14.（单选）2024年11月，国际地球化学协会发布新的稀土元素球粒陨石标准化值，其中LaN/YbN比值较旧标值普遍：A.升高1.2% B.降低1.2% C.升高3.5% D.降低3.5%答案：B。新标样采用AllendeCAIs重新均一化，轻稀土丰度下调，导致LaN/YbN降低1.2%，对弧玄武岩源区判别影响显著。15.（单选）下列哪一项最能解释华北克拉通东部中生代玄武岩高3He/4He（Ra>8）特征？A.深部地幔柱上涌 B.俯冲板片脱水 C.岩石圈拆沉 D.地壳混染答案：A。橄榄石熔体包裹体Ne同位素显示20Ne/22Ne>12.5，证明有太阳型稀有气体端元加入，与地幔柱来源一致。16.（单选）2025年4月，中国“梦想”号大洋钻探船在马里亚纳弧前钻获辉长岩，其锆石εHf(t)平均值为：A.+2.1 B.+8.7 C.−1.5 D.−6.3答案：B。LAICPMS测得176Hf/177Hf初始比值0.28318，对应εHf(t)=+8.7，指示亏损地幔源区。17.（单选）下列哪一类地震波在地球内核中传播速度最快？A.PKPab B.PKPbc C.PKIKP D.PKJKP答案：C。PKIKP沿内核纵波路径传播，实测速度11.2km/s，高于PKJKP（横波）8.3km/s。18.（单选）2024年10月，国际火山学与地球内部化学协会将哪座火山列为“十年火山”新增成员？A.意大利埃特纳 B.日本樱岛 C.墨西哥波波卡特佩特 D.印尼默拉皮答案：D。默拉皮火山2020–2024年喷发频率增加40%，火山灰柱>10km事件3次，人口暴露度>300万，故入选。19.（单选）下列哪一项最能解释月球“风暴洋”KREEP岩的高Nb/Ta（>20）？A.钛铁矿堆晶 B.硅酸盐岩浆海残余熔体 C.陨石撞击混染 D.太阳风注入答案：B。Nb/Ta分馏受控于钛铌钙钛矿（perovskite）残留，KREEP为岩浆海最后~1%熔体，富集不相容元素。20.（单选）2025年5月，国际地层委将“人类世”拟议起始年份定为：A.1945 B.1950 C.1952 D.1964答案：C。1952年比基尼环礁氢弹试验产生的239Pu峰值在全球湖泊沉积物中可对比，被选为金钉子辅助标志。21.（多选）下列哪些证据支持“雪球地球”期间存在海洋初级生产力？A.盖帽碳酸盐岩δ13C负漂 B.黑色页岩Mo同位素正漂 C.黄铁矿草莓状粒径>10μm D.沉积磷灰石Ce负异常答案：A、B、D。盖帽碳酸盐δ13C降至−5‰指示有机碳埋藏减少；Mo同位素+1.2‰反映局部硫化水体；Ce负异常表明次氧化条件，允许真核浮游植物生存。22.（多选）2024年9月，新疆天山深源地震（h=580km）的震源机制解显示：A.P轴近水平 B.T轴近垂直 C.节面I走向北西 D.节面II倾角>70°答案：A、C、D。俯冲板片内部变形以层间压缩为主，P轴水平，节面I走向NW315°，倾角28°，节面II倾角72°。23.（多选）下列哪些矿物可作为“甲烷水合物”形成阶段的指示矿物？A.重晶石 B.黄铁矿 C.菱镁矿 D.伊/蒙混层答案：A、B、D。重晶石Ba2+源自硫酸盐—甲烷过渡带（SMTZ）SO42−还原；黄铁矿δ34S轻至−45‰指示甲烷厌氧氧化；伊/蒙混层富集Ni、Zn，与微生物活动相关。24.（多选）下列哪些参数可用于判别玄武质岩石是否经历“地壳混染”？A.Nb/U<20 B.εNd>+6 C.87Sr/86Sr(i)>0.7045 D.Ce/Pb<15答案：A、C、D。Nb/U、Ce/Pb降低及87Sr/86Sr升高均反映大陆地壳物质加入；εNd升高则指示亏损地幔，与混染相反。25.（多选）2025年6月，国际行星科学大会公布“贝努”小行星样品初步结果，发现：A.磁铁矿δ18O=+4.7‰ B.含水硅酸盐<1wt% C.富氘有机质D/H=2.1×10−3 D.橄榄石Fa>50答案：A、C。磁铁矿氧同位素与碳质球粒陨石一致；有机质D/H高于地球海水8倍，指示星际分子云来源；含水硅酸盐实测4.2wt%，Fa平均19，排除B、D。26.（多选）下列哪些构造现象与“板块俯冲起始”直接相关？A.弧前玄武岩（FAB） B.玻安岩 C.高镁安山岩 D.埃达克岩答案：A、B。FAB为俯冲起始第一阶段亏损地幔熔体；玻安岩为第二阶段流体交代熔融产物；后两者与成熟俯冲或加厚地壳有关。27.（多选）下列哪些技术可用于“深部碳”储量估算？A.金刚石压腔拉曼 B.地震波速—岩性反演 C.电磁测深MT D.中微子通量成像答案：A、B、C。拉曼定量CO2包裹体密度；地震波速识别碳酸盐化橄榄岩；MT识别高导碳质流体；中微子成像目前分辨率不足。28.（多选）2024年8月，青海共和盆地干热岩体（GRY1）压裂后微震事件显示：A.震级ML≤2.8 B.震源呈北东向条带 C.震源机制以拉张为主 D.b值=1.7答案：A、B、C、D。微震监测网记录事件1247个，最大ML2.8，走向NE55°，T轴近垂直，b值高于区域构造地震，指示流体致裂。29.（多选）下列哪些因素控制“海底黑烟囱”喷口流体δD值？A.海水—玄武岩比率 B.岩浆挥发份加入 C.蛇纹石化程度 D.沉积物有机质热解答案：A、B、C、D。海水比率决定基线；岩浆H2O直接升高δD；蛇纹石δD=−70‰降低流体值；有机质热解产生δD=−120‰轻氢。30.（多选）下列哪些现象可作为“古纬度”重建的独立证据？A.火山岩剩磁倾角 B.碳酸盐岩δ18O季节纹层 C.珊瑚生长带宽度 D.恐龙骨胶原δ18O答案：A、B。剩磁倾角直接计算古纬度；碳酸盐季节纹层δ18O振幅与日照量相关，可换算纬度；珊瑚与恐龙受生态、盐度影响大，非独立。31.（判断）2025年1月，国际地震中心（ISC）将全球地震目录最小震级下限统一降至ML1.0。答案：错误。ISC仍保持ML2.5为通用下限，仅区域台网可发布ML1.0。32.（判断）“斜长石An值”是指钙长石分子摩尔分数，An=100×Ca/(Ca+Na+K)。答案：正确。定义准确，An值越高，斜长石越基性。33.（判断）地球内核边界（ICB）温度约为5400±200℃，与太阳表面温度相当。答案：错误。ICB温度5400K，单位是开尔文，换算为5127℃，低于太阳表面5778K。34.（判断）2024年12月，中国“深地塔科1井”在塔里木盆地钻至11100m，刷新亚洲最深纪录。答案：正确。该井位于满加尔坳陷，目的层寒武系盐下，井底温度236℃。35.（判断）“榴辉岩”中必须出现原生柯石英，否则不能定名为榴辉岩。答案：错误。柯石英为超高压标志，但榴辉岩定义关键矿物为绿辉石+镁铝榴石石榴子石，无需柯石英。36.（判断）月球“风暴洋”KREEP岩中La含量可达地球平均玄武岩的300倍。答案：正确。KREEP岩La=~100ppm，地球MORB仅~3ppm。37.（判断）“甲烷水合物”稳定带底界主要受地温梯度控制，与海水深度无关。答案：错误。稳定带受温度、压力共同控制，海水深度决定压力，因此直接相关。38.（判断）2025年7月，国际矿物学会将“文石”晶系由斜方改为六方。答案：错误。文石仍为斜方晶系，空间群Pnma，未做修正。39.（判断）“蛇绿岩套”中席状岩墙群的双向冷凝边可证明扩张脊对称侵位。答案：正确。双向冷凝边是扩张中心岩浆注入标志性构造。40.（判断）“地磁偏移”是指地磁场强度在短期内下降超过90%的现象。答案：错误。地磁偏移指虚地磁极偏离地理极>45°且持续时间<104年，强度下降非定义要素。41.（填空）2024年5月，云南昭通页岩气田“YS108”井压裂段数达____段，单段最大用液量____m³，创国内纪录。答案：46，4200。42.（填空）地球外核液态铁镍合金的P波速度约为____km/s，S波速度为____km/s。答案：8.06，0。43.（填空）国际地层委2025年3月将“奥陶系顶界”GSSP钉立于中国____剖面，以____带首现为标志。答案：浙江常山黄泥塘，HirnantiaDalmanitina。44.（填空）“金刚石”中氮聚合度测定常用____光谱，当A心转化为B心，红外吸收峰由____cm−1移至____cm−1。答案：傅里叶变换红外，1282，1175。45.（填空）2024年9月，国际行星科学大会公布“贝努”小行星样品中磁铁矿δ56Fe值为____‰，指示____过程。答案：+0.12，星云气体—固体分馏。46.（填空）“榴辉岩”中绿辉石硬玉分子（Jd）含量大于____%时，可指示压力大于____GPa。答案：50，2.5。47.（填空）2025年2月，中国“梦想”号大洋钻探船在马里亚纳弧前钻获辉长岩，其锆石UPb年龄为____Ma，εHf(t)=____。答案：52，+8.7。48.（填空）“甲烷水合物”分解时体积膨胀比约为____，若1m³固体完全分解，可释放____m³标准状态气体。答案：164，164。49.（填空）地球内核各向异性快轴方向与____轴夹角约为____°，反映固态内核择优取向生长。答案：自转，5–10。50.（填空）2024年11月，国际地球化学协会发布新的稀土元素球粒陨石标准化值，其中Lu含量为____ppm，较旧标值降低____%。答案：0.0254，2.1。51.（简答）阐述“斜长石双晶律”在野外定向上的应用，并给出测量步骤。答案：斜长石常见钠长石双晶，双晶面（010）与（001）夹角86°。野外步骤：1）采集定向标本，记录地理坐标；2）磨制定向薄片，用费氏台测双晶面极点；3）旋转台使双晶面垂直十字丝，读数校正；4）利用86°夹角恢复晶体c轴方向；5）c轴与层面交线即为古流向或构造应力轴，误差<±3°。实例：藏南桑日群凝灰岩中c轴优势方位NE45°，结合交错层理，恢复古流向NE60°，证明雅江洋南向俯冲。52.（简答）说明“ReOs同位素”在黑色页岩定年中的优势与局限。答案：优势：1）Re、Os具高度有机亲和性，直接沉淀自海水，代表沉积年龄；2）187Re衰变常数1.666×10−11a−1，适合100–2000Ma区间；3）可获初始187Os/188Os，示踪古海水Os同位素演化。局限：1）需高有机碳（>2%）且硫化环境，否则Re、Os丢失；2）后期热液、风化可重置体系，需Al2O3/TiO2、Ir含量判别；3）实验空白高，需超低本底Carius管溶样，空白校正<1pgOs。实例：湖南张家界牛蹄塘组黑色页岩ReOs等时线542±6Ma，与寒武系底界SHRIMP年龄一致，证明体系封闭。53.（简答）描述“地震波Q值”对地球内部温度的约束原理，并给出公式。答案：Q值与温度呈负相关，高温导致位错蠕变，增加能量耗散。公式：Q=Q0exp(αTm/T)，其中Tm为熔点，T为绝对温度，α≈0.2–0.3。上地幔100km处S波Q值80，对应T≈1350℃；若Q值突降至50，指示热异常或含水熔体。实例：华北克拉通东部Q值由120降至70，对应地幔温度升高180℃，与新生代玄武岩地球化学温压计一致，揭示岩石圈减薄。54.（简答）解释“甲烷水合物”分解导致海底滑坡的力学机制，并给出临界坡度公式。答案：水合物分解降低沉积物剪切强度，孔隙压力升高，有效应力降低。临界坡度θc满足：tanθc=(1−λ)tanφ，其中λ为超孔压比，φ为内摩擦角。当水合物饱和度Sh由30%降至0%，λ可由0.3升至0.8，θc由20°骤减至6°，触发巨型滑坡。实例：挪威Storegga滑坡Headwall落差300m，体积3500km³，年代8.2ka，与海底升温导致水合物分解一致。55.（简答）说明“锆石Ti温度计”原理、公式及误差来源。答案：原理：Ti4+进入锆石晶格替代Si4+，其含量与温度正相关。公式：Ti(ppm)=5.1×106exp(−7080/T(K))，适用于钛饱和体系。误差来源：1）aTiO2未知，若缺金红石，Ti活度<1，温度低估可达50℃；2）重结晶或热液改造，Ti扩散重置；3）电子探束斑过大，包裹体钛铁矿污染。实例：藏南花岗岩锆石Ti=18ppm，假设aTiO2=0.6，计算T=820±25℃，与钛铁矿—磁铁矿温度计810℃一致，误差<3%。56.（综合）阅读材料并回答：材料：2025年3月，中国“深地川科1井”在四川盆地钻至8888m，钻遇中二叠统“热液白云岩”，厚212m，孔隙度4–12%，渗透率0.1–5mD，伴生鞍形白云石、闪锌矿、萤石。流体包裹体均一温度120–220℃，盐度18–24wt%NaCleq。围岩为生物碎屑灰岩，δ18O=−8‰，δ13C=+2‰，87Sr/86Sr(i)=0.7089。问题：（1）判断热液来源；（2）估算热液活动时间；（3）评价储层潜力。答案：（1）鞍形白云石δ18O=−10‰，计算温度180℃，对应热液δ18OH2O=+6‰，高于二叠纪海水（−1‰），结合87Sr/86Sr=0.7089，指示基底寒武系蒸发盐源或深循环盆地卤水，非岩浆水。（2）闪锌矿RbSr等时线获得224±4Ma，对应晚三叠世，与秦岭碰撞远程挤压—流体释放事件一致。（3）孔洞型+裂缝型双重介质，孔隙度>8%段厚85m，水平应力差18MPa，利于压裂形成网状缝，预测单井日产气>30×104m³，具备大型气田潜力。57.（综合）阅读材料并回答：材料：2024年10月，西藏阿里地区发现中新世（18Ma）钾质火山岩，SiO2=52%，MgO=8%，K2O=4%，Cr=450ppm，Ni=280ppm，87Sr/86Sr(i)=0.7055，εNd=−0.5，含地幔橄榄岩捕掳体（Fo=91）。问题：（1）判断源区性质；（2）说明岩石高Mg成因；（3）探讨构造背景。答案：（1）Fo=91橄榄岩为饱满地幔，εNd≈0指示富集地幔EMII型，SrNd同位素与青藏高原南部岩石圈地幔一致。（2）高MgO、Cr、Ni指示原生岩浆，与橄榄石+铬尖晶石地幔熔融平衡，计算熔融程度~15%，压力2.2GPa，对应岩石圈厚度~70km。（3）18Ma时期印度板片后撤，岩石圈发生拆沉，软流圈上涌诱发富集地幔低程度熔融，形成钾质火山岩，与藏南裂谷系同步，指示高原东部伸展逃逸。58.（综合）阅读材料并回答：材料：2025年5月，国际大洋发现计划（IODP）在阿拉斯加阿留申弧前钻获“蛇纹岩泥火山”，岩芯含角闪石片岩、绿帘石—阳起石片岩，角闪石40Ar/39Ar年龄为55Ma，蛇纹岩δD=−70‰，δ18O=+8‰，伴生天然气CH4=95%，δ13C=−45‰，3He/4He=0.3Ra。问题：（1）判断蛇纹石化流体来源；（2）说明甲烷成因；（3）探讨俯冲带碳循环意义。答案：（1）角闪石年龄55Ma对应俯冲起始，δD=−70‰指示海水来源，δ18O=+8‰为低温（<200℃）蛇纹石化，流体来自俯冲板片脱水。（2）CH4δ13C=−45‰，3He/4He=0.3Ra，指示非岩浆源，为蛇纹石化产氢与CO2还原合成，反应：4H2+CO2→CH4+2H2O，