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勘探地球物理学基础习题解答

勘探地球物理学基础习

题解答

IMB standardization office【IMB 5AB- IMBK 08- IMB 2C】

《勘探地球物理学基础》习题解答

第一章磁法勘探习题与解答（共8题）

1、什么是地磁要素它们之间的换算关系是怎样的

解答：地磁场T 是矢量，研究中令x 轴指向地理北，y 轴指向地理东，z 轴铅直向下。地磁场 T 分解为：北向分量为X ，东向分量为Y ，铅直分量为Z 。

T 在xoy 面内的投影为水平分量H ，H 的方向即磁北方向，H 与x 的夹角（即磁北与地理北的夹角）为磁偏角D （东偏为正），T 与H 的夹角为磁倾角I （下倾为正）。X 、Y 、Z ，H 、D 、I ，T 统称为地磁要素。它们之间的关系如图1-1。

图1-1 地磁要素之间的关系示意图

各要素间以及与总场的关系如下：

222222T H Z X Y Z =+=++， cos X H D =， sin Y H D =?

cos H T I =?， sin Z T I =?， tan /I Z H =， arctan(/)I Z H =

tan /D Y X =， arctan(/)D Y X =

2、地磁场随时间变化有哪些主要特点？

解答：地磁场随时间的变化主要有以下两种类型：（1）地球内部场源缓慢变化引起的长期变化；（2）地球外部场源引起的短期变化。

其中长期变化有以下两个特点：

磁矩减弱：地心偶极子磁矩正在衰减，导致地磁场强度衰减（速率约为10～

20nT/a ）。

磁场漂移：非偶极子的场正在向西漂移。（且是全球性的，但快慢不同，平均约a ）。

短期变化有以下两个特点：

平静变化：按一定的周期连续出现，平缓而有规律，称为平静变化。地磁场的平静变化主要指地磁日变。

扰动变化：偶然发生、短暂而复杂、强弱不定、持续一定的时间后就消失，称为扰动变化。地磁场的扰动变化又分为磁暴和地磁脉动两类。

3、地磁场随空间、时间变化的特征，对磁法勘探有何意义？

解答：在实际磁法勘探中，一般工作周期较短，主要关心的是地磁场的短期变化，即地磁日变化、磁暴以及地磁脉动。

在高精度磁测中，地磁日变化是一种严重干扰，一般在地面磁测、航空磁测过程中设有专用仪器进行地磁日变观测，以便进行相应的校正，称为日变改正。但在海上磁测时，为了提高测量精度必须提出相应的措施，消除其日变干扰场。

在强磁暴期间，应该暂停野外磁测工作，避免那些严重的地磁扰动覆盖在地质体异常之上。

地磁脉动可以在具有高电导率的地壳层中产生感应大地电磁场，可以作为磁测的激发场。通过测量其大地电流，可以确定地壳层的电导率及其厚度等，以解决某些地质、地球物理问题。

4、了解各类岩石的磁性特征对磁法勘探的有什么意义？

解答：磁法勘探是以地壳中不同岩（矿）石间的磁性差异为基础，通过观测和研究天然磁场及人工磁场的变化规律，用以查明地质构造和寻找有用矿产的地球物理勘探方法。因此，在磁法勘探前必须了解各类岩（矿）石的磁性参数，以分析总结工作

区是否具备磁法勘探的工作前提，为工作方法的选择提供依据；另外，了解工作区各类岩（矿）石的磁性差异、差异大小、分布规律以及成因也是磁法勘探工作的布置和磁测成果资料的解释的重要依据。

5、地面磁法勘探有哪些基本步骤？简单说明各步骤的具体内容。

解答：地面磁法勘探一般应有以下几个工作步骤：技术设计、野外施工、资料整理、数据处理、成果图示、报告编写，各步骤主要工作内容如下：

技术设计：目标任务确定，地质资料收集与研究，勘探程度调查研究，工区物性调查分析，工作方法选择与论证，工作精度确定，具体工作部署，仪器设备选择、人员配备，工作进度计划，质量控制，风险管理与应急预案等。

野外施工：仪器测试、参数试验、数据采集、质量检查等；

资料整理：整合测量数据，计算，检查复核计算结果等；

数据处理：数据的干扰抑制，飞值剔除，平滑滤波，反演等；

成果图示：将测量数据形成相应的物探工作图件和成果图件等；

报告编写：结合地质资料进行综合分析、推断解释，形成成果报告；

6、磁异常特征与磁异常体之间存在哪些特定的对应关系？

解答：（一）在平面上，磁异常平面特征与单个磁性体之间有如下对应关系：（1）长带状异常特征通常对应水平二度板状体、水平圆柱体等；

（2）等轴状磁异常通常与球形磁性体对应；

（3）椭圆状磁异常通常与有限长水平圆柱体、有限长水平板状体对应。

其异常特征如下图1-2。

（1）长带状（2）等轴状（3）椭圆状

图1-2 磁异常平面特征示意图

（二）在剖面上，磁异常剖面与单个磁性体的对应关系：

（1）异常剖面曲线两侧均无负异常时，异常体通常为顺层磁化且向下无限延伸板或柱状体；

（2）异常剖面曲线一侧有负值时，异常体通常为斜磁化无限延伸板状体，且在磁化方向穿出异常体的一侧磁异常剖面曲线出现负值；

（3）磁异常剖面曲线两侧有负值时，磁性体一般为向下延伸不大，即可能是有限延伸水平主体、有限延伸板状体，球体等。

磁异常剖面特征与异常体的对应关系如下图1-3。

图1-3 磁异常平面特征示意图

7、磁异常的地质解释目的与一般步骤是什么？

解答：磁异常的地质解释主要是根据所测地磁异常的特征，结合地质资料、岩石磁性参数资料，在深入研究磁性异常与地质体的关系基础上，说明引起磁性异常的地质原因，给出合理的地质结论。磁异常的地质解释分为定性解释和定量解释两类。定性解释是根据磁异常的特点和性质定性判断引起磁性异常的地质原因，并大致推断地下地质体的赋存状态；定量解释是在定性解释的基础上，从定量的角度对引起异常的地质体的具体范围、埋深、产状、和磁性等进行研究，并根据推断解释给出工程验证方案。

磁异常的地质解释一般步骤为：（1）先进行磁异常分类，总结异常特点（极值、梯度、正负伴生、走向、形态、分布范围），区分区域异常和背景异常，分析与地质岩性分布特点。（2）由“已知到未知”，结合岩（矿）石磁性参数，对比磁异常与已知构造或矿体的关系，寻找异常与已知矿体的对应规律，根据确定的规律指导未知

矿点的异常解释；（3）结合岩（矿）石的物性特点和地质情况，确定引起异常的地质原因，计算并判断异常体的性质、产状、延伸和倾向等。

8、磁法勘探主要应用在哪些领域？

解答：磁法勘探主要的应用在以下几个方面：

（1）在深部地质构造研究中的应用，如研究古地磁极的迁移，研究海底磁异常的大错动等。

（2）在区域地质调查中的应用。如划分地质构造单元，确定隐伏断裂位置，划分成矿带，确定成矿远景区，指出找矿方向，划分不同岩性区等；

（3）在油气田勘查中的应用。研究区域地质构造，预测油气远景区；研究沉积盖层内部构造；根据油气藏上的磁异常的形成原因直接寻找油气藏等。

（4）在矿产勘查中的应用。根据磁性与矿体的关系，直接寻找磁铁矿，根据矿体与构造的关系以及矿物的伴生关系，或利用矿体与围岩之间的磁性差异间接寻找多金属矿或非金属矿产等。

（5）磁法勘探的其它应用。如考古中寻找古陶器，在地热勘探中研究地热源，在海底探测沉船等。

第二章重力勘探习题与解答（共8题）

1、什么是重力？为什么重力大小会随纬度变化重力勘探中的重力与物理学中的重力有什么不同

解答：重力是物体受地球的引力和惯性离心力的矢量和。

由于随纬度的不断增加，物体所受的惯性离心力（地球自转引起）逐渐减小，导致重力不断增加；另一方面，由于地球是赤道部位略微凸起，两极部位略微扁平的不

规则椭球体，物体所受引力会从赤道到两极略有增加。故重力大小会随纬度增加而增大。

重力勘探中，习惯将重力场强度简称为重力，重力勘探是测量重力场的强度，即物理学中的重力加速度。而物理学中的重力是物体受地球的引力和惯性离心力的矢量和，是一种力。

2、什么是重力异常，重力异常产生的本质是什么？

解答：地面测点的重力值与该点的正常重力值之差称为重力异常。

重力异常的实质是由于地球内部物质（特别是组成地壳物质）密度分布不均匀引起的测点观测重力值与正常重力值的变化。

或由于地球内部密度不均匀，导致同体积的物质具有剩余质量，该剩余质量对测点处产生的附加引力作用，该附加引力与正常重力叠加在一起，导致测点的重力值偏离正常重力值，产生异常。通常认为重力异常是由于剩余质量产生的附加引力在正常重力方向上的投影。

3、岩矿石的密度受哪些主要因素影响？

解答：岩矿石的密度是指在自然蕴藏条件下单位体积岩（矿）石的质量。

金属矿物的密度一般大于非金属矿物的密度；岩浆岩和变质岩的密度大于沉积岩；沉积岩本身密度变化也很大。一般而言，不同类型的岩（矿）石有不同的密度值；同类岩（矿）石在不同的条件下也会有不同的密度。岩（矿）石的密度主要受矿物成分及含量、孔隙及充填物，以及其承受的压力等因素影响。

4、实测重力资料需要做哪些必要的校正，各项校正有何意义？

解答：实测重力资料通常需要做高度校正、中间层校正、地形校正、纬度校正。各项改进的意义如下：

高度校正：消除测点相对于基点的高程差而造成的重力数值变化。

中间层校正：消除测点基准面与基点基准面之间水平中间层的重力影响；

纬度校正：消除正常重力测量值因纬度不同而引起的重力变化，实现纬度一致性而进行的校正称为纬度校正，也称为正常场校正。

地形校正：根据实际地形起伏情况，求出测点基准面以上因地形导致的质量盈余及以下的质量亏损对测点的重力观测值的影响。

5、什么是布格重力异常？

解答：观测重力差值经过正常场校正、地形校正和布格校正之后得到异常称为布格重力异常。

6、如何理解区域异常和局部异常？

解答：在叠加异常中，由深部或区域性地质因素引起的，通常具有范围大、幅度大、变化平稳的特征，这样的异常常被称为区域异常；相比之下，由具体或特定研究对象引起的异常，一般具有异常范围小、幅度小、变化比较明显的特征，这样的异常称为局部异常。由于局部异常是从叠加异常中去除区域异常后剩余的部分，因此也称为剩余异常。区域异常和局部异常是随研究任务而定，一般没有截然的评价标准。

例如，在沉积盆地内研究盖层构造时，盖层构造引起的异常为局部异常，盆地基底起伏以及更深、更大范围的地质因素所引起的异常统统视为区域异常；在研究成矿条件或矿产勘探时，矿体本身的异常为局部异常，大范围的背景异常为区域异常。

7、重力异常资料解析延拓的目的意义及效果如何？

解答：重力异常的延拓分为向上延拓和向下延拓，其目的在于分离水平方向和纵向多个叠加异常。

（1）向上延拓：将重力异常换算到观测平面以上某个平面上的过程称为向上延拓。向上延拓能有效压制浅部或局部干扰异常，相对突出深部因素或区域因素引起的异常；

（2）向下延拓：将重力异常换算到观测平面以下某个平面上的过程称为向下延拓。向下延拓有利于突出浅部地质因素引起的异常，相对抑制深部或区域因素引起的异常。

8、布格重力异常平面图上识别断裂构造的特征有哪些？

解答：在布格重力异常平面图上识别断层主要根据以下几个特征：（1）重力异常的线性重力高与重力低之间的过渡带；（2）重力异常等值线封闭区轴线明显错动的部位；（3）串珠状异常的两侧或轴部所在位置；（4）重力异常等值线在某部位有明显分界线且两侧特征明显不同；（5）重力异常等值线封闭区等值线突然变宽或变窄的部位；（6）重力异常梯级带等值线同形扭曲的部位。

第三章电法勘探习题与解答（共12题）

1、电法勘探有哪些方法分类？

解答：电法勘探有很多不同的分类方法。

依据地球物理场的性质划分，电法勘探可以分为传导类方法和感应类方法，其中传导类电法如直流电阻率电法，激发极化发，自然电场法，充电法；感应类电法主要是依据电磁感应为基础的电磁法。

根据场源的性质划分，又可分为天然场源电法和人工场源电法；

根据探测对象的物理性质划分，又可以分为电阻率法，激发极化发，自然电场法，电磁法。

依据探测信号的类型分，又可以分为交流电法和直流电法。

依据信号随频率和时间的变化特征分，又可以分为频率域电法（即研究大地稳态响应随频率变化的方法）和时间域电法（即研究大地稳态响应随时间变化的方法）。

2、自然电场是怎样形成的？

解答：自然电场的形成是多方面的原因共同作用的结果。通常认为有以下三种主要因素：

成因一：电子导体与围岩溶液间的电化学作用。导电矿体处于潜水面附近，潜水面上方的氧化环境，氧化剂俘获电子，使导体内部上端显示正电；潜水面下方的还原环境，还原剂释放电子，使导体内部下端显负电；良导体处于极化状态（自然极化状态），其表面双电层分布不均匀，形成自然电场。

成因二：岩石中地下水运移的电动效应形成过滤电场。在自然条件下，岩石或黏土颗粒对水溶液中负离子有吸附作用，导致岩石颗粒与溶液间形成双电层。当地下水静止时，整个系统呈电性平衡，不产生外电场；当地下水流动时，带走溶液中的部分正离子，水流上游有多余的“负离子”，水流下游有多余的“正离子”，形成电位差，从而形成自然电场，这种电场被称为过滤电场。

成因三：岩石中颗粒间不同浓度溶液离子的扩散作用形成扩散电场。自然界中，岩矿石所含水溶液的浓度不同，在两种水溶液的接触面时会发生扩散现象。由于正、负离子的扩散速度不同，使两种不同离子浓度的溶液分界面上分别含有过量的正离子或负离子，而形成电位差。这种由扩散作用引起的自然电场称为扩散电场。

3、电阻率与视电阻率有什么区别？

解答：在物理学中，将单位长度、单位截面积的材料的电阻大小称为该材料的电阻率。电阻率与导体的长度、横截面积等因素无关，是导体材料本身的电学性质，由导体的材料决定。

在地球物理勘探中，由于地下岩（矿）石电性分布不均匀（有两种或两种以上导电性不同的岩石或矿石）或地表起伏不平时，若仍然按均匀水平大地条件的电阻率测量方法和计算公式求得的电阻率称为视电阻率，用符号ρs表示。视电阻率既不是地下某一地质体的电阻率，也不是岩石的背景电阻率，而是电场有效作用范围内所有介质电阻率的综合影响值，其单位和电阻率相同，为Ω·m。

4、中间梯度装置、联合剖面装置、对称四极装置各自有哪些优点？

解答：中间梯度装置特点为：采用四极AMNB装置，A、B供电,固定不动；M、N 两电极测量，MN=(1/50～1/30)AB，M、N在AB中部 (1/2～1/3)AB范围内同时移动，逐点进行测量，测点为MN的中点。优点：一条线供电，多条线同时测量，供电电极固定，工作效率高；对高阻脉状体有良好的勘探效果。

联合剖面装置的特点为：C极固定，为无穷远极，测量时A、M、N、B间保持距离不变，四个极沿测线同时移动，测量时分别为A和B供电，逐点进行测量，测点为

M、N的中点O。优点：可以获得两条ρ

曲线，对低阻脉状体具有较好的探测效果，可

以根据交点或曲线的特征判断脉状体的顶部位置和倾斜方向。

对称四极装置的特点为：A、B、M、N四个电极排列在一条直线上，且相对于MN 的中点O左右对称分布，AO=BO，NO=MO；A和B供电，M、N电极测量。优点：可变换为复合对称四极，用来研究同一剖面上两种不同深度范围内导电性有差异的地质体的分布情况。

5、电剖面法与电测深法的勘探目的有何不同？

解答：电剖面法：是在测量过程中保持AB供电相对位置不变，使整个或部分装置沿测线移动，逐点观测，以了解某一深度范围内不同电性体沿水平方向的分布情况。

电测深法：是在同一观测点上，通过逐次扩大供电电极距AB，使探测深度逐渐增大，以此来得到观测点下方，沿垂直方向上由浅到深视电阻率ρs变随深度化情况。6、常见的电测深曲线分为哪些类型？

解答：视电阻率ρs随供电极距（AB/2）变化的曲线称为电测深曲线。常见的电测深曲线有G型、D型、H型、K型、A型、Q型等。

其中G型、D型为二层地电断面的测深曲线；H型、K型、A型、Q型为三层地电模型的测深曲线。它们的曲线特征和对应的地电断面如下图3-1：

图3-1 视电阻率测深曲线和相应的地电断面模型四层地层电阻率测深曲线用两个代表三层测深曲线的相应字母组合表示,分别代表由浅到深1、2、3、4层，其中第一个字母表示1、2、3层，第二个字母表示2、3、4层，共有八种组合方式。四层以上类推。

7、充电法的有哪些主要优势和缺点。

解答：充电法是根据充电体与围岩之间的电性差异，向充电体（良导体）充电，是充电体变为一个等位体，通过研究充电体及其周围电位或电场分布特征，以解决某些地质问题的一种电法勘探方法。是以岩矿石的电阻率差异为基础的一种直流电法勘探方法，是一种电位勘探方法。该方法的优点是：测量简单，仪器轻便，异常简单，资料解释简单，可以直接判断异常体位置与形态。缺点是：需要有露头，充电体必须导电性良好；埋深不能太深且要有一定的规模。

8、激发极化法与电阻率法的相比具有哪些异同点？

解答：激发极化法与电阻率法的相比有很多相同之处，也存在许多不同点，主要表现如下：

相同点：（1）电阻率法的勘探装置激发极化法均可使用；（2）两者都属于人工源类电法勘探方法；（3）都是通过测量电位差实现观测的。

不同点：（1）激发极化法是根据岩（矿）石的激发极化效应差异为基础的一种电法勘探方法；电阻率法是以岩（矿）石间的电阻率（导电性）差异为基础的一种电法勘探方法；（2）激发极化异常基本不受地形因素影响；电阻率异常受地形因素影响较大；（3）激发极化法观测过程中需要观测总场电位差和二次场电位差；而电阻率法只需要观测一次场电位差或总场电位差即可；（4）激发极化法可以实现时间域观测，也可实现频率域观测；而电阻率法一般只有直流电阻率法，即时间域观测；当观测不同频率条件下的电阻率响应称为复电阻率法，也称为频谱激电法，依据柯尔-柯尔模型求取相应的参数。

9、激发极化法的有哪些优点，又有哪些不足之处？

解答：激发极化法是一种重要的矿产勘探方法，具有如下优点：（1）不仅能发现致密块状金属矿体，还能用于寻找浸染状矿体；（2）能区分电子导体和离子导体产生的异常；（3）地形起伏不会导致视极化率的假异常。

激发极化法的主要缺点为：（1）不能有效区分有意义的矿致异常和无工业价值的矿化（如黄铁矿化、炭质化或石墨化岩层）岩层产生的激电异常；（2）电磁藕合干扰给交流激电法资料的解释带来困难。

10、什么是电磁法勘探？它是依据的物理原理是什么？

解答：电磁法勘探在以地壳中岩矿石的电性（导电性、介电性）和磁性差异为基础，通过观测和研究电磁场空间与时间的分布规律，从而寻找地下有用矿产或解决地质问题的一组电法勘探分支方法。

电磁法勘探主要以电磁感应为原理实现勘探的。

11、定源法和动源法场采用什么样的测量装置，各有什么优点？

解答：定源法主要以长接地电缆或大回线为激发源；动源法常采用电磁偶极剖面装置。大回线定源法其回线的中心部位磁场近似均匀，二次场振幅与矿体产状密切相关，产状平缓时通过的磁力线数目多，二次场强度大，故对探测产状平缓的矿体效果好；增大线框的范围可以增加勘探深度。磁偶极动源法主要采用两个线圈保持一定距离，一发一收，两个线圈同方向时接收线圈测量总场；当发射水平，接收线圈直立时测二次场（纯异常）；对探测陡倾的矿体效果好。

12、电磁法的主要优点和存在问题有哪些？

解答：电磁法的主要优点：（1）无论建立场和观测场都可以使用不接地装置，环境适应性强；（2）可实现航空快速观测，提高工作效率；（3）不依赖传到电流，围岩不均匀和地形起伏对异常影响小；（4）能发现高阻覆盖层下的金属矿体；（5）也能用于寻找磁性矿体。

电磁法存在的主要问题：（1）各种因素引起的异常可能相互干扰；（2）受人文干扰影响大；（3）不能寻找高阻岩脉或浸染状矿体；（4）很难分辨低阻矿体和含水低阻带。

第五章放射性勘探习题与解答（共6题）

1、什么是放射性什么是放射性勘探

解答：不稳定的核素变化为稳定核素的过程称为衰变，衰变的过程会释放出射线，我们将原子核可以发生衰变的性质称为放射性。

放射性勘探是以地壳中不同岩（矿）石中天然放射性元素含量以及种类，或在人工放射源的激发下岩（矿）石核辐射特征差异为基础，通过观测和研究放射性元素所放出的射线强度、气态浓度或其辐射能谱特征，用以查明地质构造和寻找有用矿产的物探方法。

2、天然放射性元素发生衰变可放出哪几种射线，在放射性勘探中主要研究它们与物质的哪几种作用？

解答：天然放射性元素发生衰变可放出三种射线，α射线：带正电的粒子，实际是氦原子核；β射线：带负电的粒子，高速电子；γ射线：高能电磁波，不带电，波长极短，称为光子。

它们与物质的作用可以归结为以下三类：

电离作用：射线通过物质时，把部分能量传递给原子中的壳层电子，使其成为自由电子，同时原子变为带正电的离子，形成离子对。三种射线的电离作用能力为α：β：γ=10000:100:1。

荧光作用：射线射到某些物质表面上时，能使物质发出荧光或磷光，从而利用荧光分析仪或闪烁计数器探测这些射线。

穿透作用：α粒子入射后完全停止下来的距离，β射线或γ射线几乎完全被物质吸收是的介质的厚度，分别称为各自的射程。射程越大，穿透能力越强。三种射线的穿透能力为α：β：γ=1:100:10000。

放射性勘探中主要研究射线的荧光作用和穿透作用。

3、伽马射线与物质作用时有哪几种主要效应，各是什么含义？

解答：伽马射线与物质作用时主要有以下三种效应：

光电效应：当入射γ射线的能量较小时，光子同(整个)原子作用，把自己的全部能量传递给原子,原子的壳层中某一电子获得动能克服原子束缚，成为自由电子，称为光电子，入射γ射线本身消失，这种效应称为光电效应。

康普顿-吴有训效应：当入射γ射线能量较大时，与原子中的壳层电子发生弹性碰撞，γ光子将部分能量传递给电子，自己改变方向继续运动，同时有反冲电子逸出，这种效应称为康普顿-吴有训效应。γ射线通过岩石或覆盖层时这种效应是最主要的。

电子对效应：当入射γ射线能量大于时，在介质原子核的作用下能量被完全吸收，能量转化为质量，新生成一对正、负电子，这种效应称为电子对效应。自然界中的γ射线形成电子对的几率很小。

4、放射性勘探中为什么探测镭能找到铀矿，如何确定铀是否富集？

解答：铀系中由于铀和镭的化学性质不同，被分为两组，即铀组和镭组。镭-226是铀-238衰变的女元素，因此铀系也被称为铀-镭系，在铀-镭系中镭组元素释放的γ射线强度占%左右，铀组释放的γ射线强度只占%，因此利用γ射线强度探测到的主要是镭，不能肯定铀是否富集。当铀-镭系中母元素与女元素达到放射平衡时，可以利用整个系统的放射平衡关系，通过测量一种女元素的数量和利用各代元素的半衰期能正确推算出各代元素的数量。因此可以利用镭的数量及其半衰期和铀的半衰期计算铀的数量。这就是通过探测镭而寻找铀的道理。

当达到铀-镭系达到放射平衡后，避免外界因素对原生矿物含量的影响，通过测量岩石样本的镭铀比(Ra/U),可以借助铀-镭平衡系数C，判断分析铀的富集与否。

当C>1，平衡偏镭，即镭富集；C=1，铀镭平衡；C<1，平衡偏铀，即铀富集。5、什么是地面伽马测量什么是伽马能谱测量，二者有什么不同

解答：地面伽马测量是利用记录γ射线强度的辐射仪，对近地表岩石或土壤的γ射线强度进行测量的一类野外工作方法。伽马能谱测量是利用分别记录几种不同能量段内射线强度的能谱仪，测定岩石、土壤中的铀、钍、钾含量的一类野外方法。地面伽马测量只能圈定出放射性异常元素增多的地段，不能了解异常的深部的分布情况；不能有效区分引起异常的元素。伽马能谱测量主要用于铀和钍的定性判断；在铀钍混合区计算二者含量；在残坡积层发育的地区确定地表镭、钍、钾的含量。

6、放射性勘探主要有哪些方法其主要应用有哪些

解答：

2020地球物理学基础作业05及参考答案

1. When a bell is struck with a hammer, it vibrates freely at a number of natural frequencies. The combination of natural oscillations that are excited gives each bell its particular sonority. In an analogous way, the sudden release of energy in a very large earthquake can set the entire Earth into vibration, with natural frequencies of oscillation that are determined by the elastic properties and structure of the Earth’s interior. The free oscillations involve three-dimensional defo rmation of the Earth’s spherical shape and can be quite complex. Before discussing the Earth’s free oscillations it is worth reviewing some concepts of vibrating systems that can be learned from the one-dimensional excitation of a vibrating string that is fixed at both ends. Any complicated vibration of the string can be represented by the superposition of a number of simpler vibrations, called the normal modes of vibration. These arise when travelling waves reflected from the boundaries at the ends of the string interfere with each other to give a standing wave. Each normal mode corresponds to a standing wave with frequency and wavelength determined by the condition that the length of the string must always equal an integral number of half-wavelengths (Fig. 3.16).As well as the fixed ends, there are other points on the string that have zero displacement; these are called the nodes of the vibration. The first normal (or fundamental)mode of vibration has no nodes. The second normal mode (sometimes called the first overtone) has one node; its wavelength and period are half those of the fundamental mode. The third normal mode (second overtone) has three times the frequency of the first mode, and so on.Modes with one or more node are called higher-order modes. 当用一把锤子敲击一个钟时，钟会以一系列的固有频率自由的颤动。被激发的固有震动的联合给每个一钟独特的音响。与此相似，在一个大地震中能量的突然释放可以使整个地球颤动，这种颤动的固有频率决定于弹性性质和地球内部的结构。自由振荡涉及地球球面形状的三维变形，可能相当复杂。在讨论地球的自由振荡之前，有必要回顾一下振动系统的一些概念，这些概念可以从两端固定的一维振动的激发中学习。弦的任何复杂的弦振动都可以用一些简单振动的叠加来表示，称为简正振动。当从两端的边界反射出的行波相互干涉以产生驻波时，就会产生这种现象。每一个简正模态对应于一个驻波，它的频率和波长取决于长度必须等于半波长的整数的弦（图3.16)。在弦上还存在一些除固定端外的具有零位移的其他点，这些被称为振动的节点。第一个简正（或基本）模态振动没有节点。第二个简正模态（有时称为第一谐波）有一个节点，它的波长和周期是基态的一半。第三个简正模态（第二谐波）的频率是第一模态的三倍，一个或多个节点的模态称为高阶模态。 2. Explanation of nouns (20points) surface wave（面波）：沿界面及界面一定深度范围内传播的一类地震波，振幅随深度增加而衰减，能量集中在介质分界面并沿分界面传播，包括瑞利波，勒夫波和斯通利波。dispersion（频散）：面波速度随着周期（或频率）而变化而变化，成为面波频散。在记录中面波是很多列波的叠加，随着到时的先后，各相位的周期逐渐改变。第1页共7页

地球物理学基础复习资料(白永利)

地球物理学基础复习资料绪论一．地球物理学的概念，研究特点和研究内容它是以地球为研究对象的一门应用物理学，是天文学，物理学与地质学之间的边缘学科。地球物理学应用物理学的原理和方法研究地球形状，内部构造，物质组成及其运动规律，探讨地球起源，形成以及演化过程，为维护生态环境，预测和减轻地球自然灾害，勘探与开发能源和资源做出贡献。包扩地震学，地磁学，地电学，重力学，地热学，大地测量学，大地构造物理学，地球动力学等。研究特点：1.交叉学科地球物理学由地质学和物理学发展而来，随着学科本身的发展，它不断产生新的分支学科，同时促进了各分支学科的相互交叉，加强了它与地球科学各学科之间的联系。2.间接性都是通过观测和研究物理场的信息内容实现地质勘查目标，研究的不是地质体本身，而是其物理性质。3 多解性正演是唯一的，而反演存在多解。不同的地质体具有不同的物理性质，但产生的物理场可能相同。不同的地质体具有相近的物理性质，由于观测误差，物理场的观测不完整以及物理场特点研究不够，产生多解。不同的地质体具有相同的物理性质，即使知道了地质体的物性分布，也无法确定其地质属性。地球物理学的总趋势：多学科综合和科学的国际合作。二．地球物理学各分支所依据的物理学原理和研究的物性参数。地震学：波在弹性介质中的传播。地震体波走时，面波频散，自由振荡的本征谱特征重力学：牛顿万有引力定律。地球的重力场和重力位地磁学：麦克斯韦电磁理论。地磁场和地磁势。古地磁学：铁磁学。岩石的剩余磁性。地电学：电磁场理论。天然电场和大地电场地热学：热学规律，热传导方程。地球热场，热源。第一章太阳系和地球一．地球的转动方式。 1.自转地球绕地轴的一种旋转运动，方向自西向东，转速并非完全均匀，有微小变化。 2.公转地球绕太阳以接近正圆的椭圆轨道旋转的运动。 3.平动地球随整个太阳系在宇宙太空中不停地向前运动。 4.进动地球由于旋转，赤道附近向外凸出，日月对此凸出部分的吸引力使地轴绕黄轴转动，方向自东向西。这种在地球运动过程中，地轴方向发生的运动即为地球的进动。 5.章动。地轴在空间的运动不仅仅是沿一平滑圆锥面上的转动，地轴还以很小的振幅在锥面内,外摆动，地球的这种运动叫章动。二．地球的形状及影响因素。地球为一梨形不规则回转椭球体。影响因素：1.地球的自引力---正球体；2.地球的自转----标准扁球体；3.地球内部物质分布不均匀--不规则回转椭球体

地球物理勘探考点汇总

地球物理勘探知识点一、名词解释 1.动校正：校正因炮检距不等而存在的正常时差的影响。 2.时距曲线：若测线是沿一条线进行的，则测线上各观测点坐标与波至时间的关系图称为时距曲线。 3.多次覆盖：指采用一定的观测系统获得对地下每个反射点多次重复观测的采集地震波讯号的方法。 4.电阻率剖面法：当保持供电电极距AB不动时，电极系探测深度一定，移动电极系时就可以反应一定深度范围内的地下电阻率的变化情况，这种方法称之为电阻率剖面法。 5.电法勘探：是以岩石、矿石的导电性、电化学活动性、介电性和导磁性的差异为物质基础，使用专用的仪器设备观测和研究地壳周围物理场的变化和分布规律，进而达到解决地质问题的目的的一组地球物理勘查方法。 6.转换波：与入射波波形不同的反射波和透射波。 7.高密度电法：是集电测深和剖面法于一体的一种多装置，多极距的组合方法。 8.槽波地震勘探：是在井下煤层开采工作面内进行的，地震测线接受点和激发点沿煤巷布设，直接探测煤层内地质构造或其他地质异常体的勘探方法。 9.温纳四极装置：一种三电位电极装置，一次组合，可以获得三种电极排列的测量参数。 10.横波：质点振动方向与传播方向垂直。 11.地电断面：根据地下地质体电阻率的差异而划分界限的断面。 12.视电阻率：在电场有效作用范围内各种地质体电阻率综合反映。 13.正常时差：各观测点有不同的炮检距，因而有不同的旅行时，他们相对于自激自收时的差称为正常时差。 14.静校正：设法消除地表因素影响的校正过程。 15.观测系统：测线上激发点和接收点的相对位置关系。 16.同类波：与入射波波形相同的反射波和透射波。 17.纵波：质点振动方向与传播方向一致。 18.电测深：电测深法是根据岩石和矿石导电性的差异，在地面上不断改变供电电极和测量电极的位置，观测和研究所供直流电场在地下介质中的分布，了解测点电阻率沿深度的变化，达到测深、找矿和解决其他地质问题的目的。 19.瞬变电磁法：是利用不接地回线或电极向地下发送脉冲式一次电磁场，用线圈或接地电极观测由该脉冲电磁场感应的地下涡流产生的二次电磁场的空间和时间分布，从而来解决有关地质问题的时间域电磁法。 20.水平叠加：又称为共反射点叠加或共中心点叠加，就是把不同激发点、不同接收点上接收到的来自于同一反射点的地震记录进行叠加。二、填空题 1.地震勘探的三个主要步骤是采集、处理、解释 2.地震勘探的横波有SV波、SH波 3.联合剖面法曲线中的正交点和反交点分别反映低阻和高阻特征 4.常用电阻率法测量方法有：电阻率测深法、电阻率剖面法、高密度电阻率法 5.观测系统图示方法有视距平面法、普通平面法、综合平面法 6.从实用性出发，地震波可分为有效波和干扰波

大学理科专业分类

编号
专业名称
07
学科门类：理学
0701
数学类
070101
数学与应用数学
070102
信息与计算科学
0702
物理学类
070201
物理学
070202
应用物理学
070203
核物理
0703
化学类
070301
化学
070302
应用化学（注：可授理学或工学学士学位）

0704
天文学类
070401
天文学
0705
地理科学类
070501
地理科学
070502
自然地理与资源环境（注：可授理学或管理学学士学位）
070503
人文地理与城乡规划（注：可授理学或管理学学士学位）
070504
地理信息科学
0706
大气科学类
070601
大气科学
070602
应用气象学
0707
海洋科学类
070701
海洋科学
070702
海洋技术(注：可授理学或工学学士学位)

0708
地球物理学类
070801
地球物理学
070802
空间科学与技术（注：可授理学或工学学士学位）
0709
地质学类
070901
地质学
070902
地球化学
0710
生物科学类
071001
生物科学
071002
生物技术（注：可授理学或工学学士学位）
071003
生物信息学（注：可授理学或工学学士学位）
071004
生态学
0711
心理学类
071101
心理学（注：可授理学或教育学学士学位）
071102
应用心理学（注：可授理学或教育学学士学位）

840-地球物理学基础

840-《地球物理学基础》考试大纲一、试卷满分及考试时间试卷满分为150分，考试时间为180分钟。二、试卷的内容结构地震学 60％地磁学 40％三、试卷的题型结构填空题 20％分析题 80％四、考察的知识及范围 1、地震学正确理解地震烈度、震级、地震频度、震中距、震源、震中、波阵面、射线、入射角、出射角、视入射角、视出射角、费马原理、球对称介质、本多夫定律、SNELL定律、高速层、低速层、正演、反演、传播速度、质点振动的位移、质点振动的速度和加速度、面波频散、相速度和群速度等概念。在无源的情况下，建立无限均匀弹性介质中的波动方程及其解，掌握均匀平面波，非均匀平面波以及球面波之间的关系、矢量场分解及其运算，球面波的分解。掌握平面波在介质表面的折射和反射，非均匀平面波叠加形成面波的理论基础，以及自由表面瑞利面波和勒夫面波的频散特性。

以几何地震学为基础，分析近震射线及走时方程，建立首波的形成相关概念及波阵面方程。分析球对称介质中的射线特征与走时曲线的关系，确定地球内部速度分布的公式。地震学以观测为基础，应了解地震仪的主要组成及工作原理，掌握摆的固有运动与地面运动之间的关系。另外，掌握地方震、近震、远震的射线传播路径、以及各类震相的运动学和动力学特征，学会识别简单的震相，以及利用地震记录定性判地震类别。再次，在测震学中，震级标定和用一个台或三个以上台进行地震定位是必须掌握的内容之一。 2、地磁学地磁场的构成、地磁标势的通解、高斯系数的确定方法、高斯分析的本质内容；主磁场的起源、分布特点、西向漂移，磁极、地磁极；地壳磁异常特征、地磁异常的正演和反演、海底磁异常特征、居里温度；影响地磁场变化的因素、变化磁场的分类、地磁指数、Sq傅里叶系数确定球谐系数、典型磁暴的发展过程。

应用地球物理学习题答案.docx

一、名词解释 1地震勘探：是以不同岩石、矿石间的弹性差异为基础，通过观测和研究地震波在地下岩石中的传播特性，以实现地质勘查目标的一种研究方法。 2震动图：用μ～t 坐标系统表示的质点振动位移随时间变化的图形称为地震波的震动图。 3波剖面图：某一时刻 t 质点振动位移μ随距离 x 变化的图形称之为波剖面图。 4时间场：时空函数所确定的时间 t 的空间分布称为时间场。 5等时面：在时间场中，如果将时间值相同的各点连接起来，在空间构成一个面，在面中任意点地震波到达的时间相等，称之为等时面。 6横波：弹性介质在发生切变时所产生的波称之为横波，即剪切形变在介质中传播又称之为剪切波或 S 波。 7纵波：弹性介质发生体积形变（即拉伸或压缩形变）所产生的波称为纵波，又称压缩波或 P 波。 8频谱分析：对任一非周期地震阻波进行傅氏变换求域的过程。 9波前面：惠更斯原理也称波前原理，假设在弹性介质中，已知某时刻 t1波前面上的各点，则可把这些点看做是新的震动源，从 t 1时刻开始产生子波向外传播，经过t 时间后，这些子波波前所构成的包拢面就是t1＋ t 时刻的新的波前面。 10视速度：沿观测方向，观测点之间的距离和实际传播时间的比值，称之为视速度。 V* 11观测系统 :在地震勘探现场采集中，为了压制干扰波和确保对有效波进行√× 追踪，激发点和接收点之间的排列和各排列的位置都应保持一定的相对关系，这种激发点和接收点之间以及排列和排列之间的位置关系，称之为观测系统。

12水平叠加：又称共反射点叠加或共中心点叠加，就是把不同激发点不同接收点上接收到的来自同一反射点的地震记录进行叠加。 13时距曲线：一种表示接收点距离和地震波走时的关系曲线，通常以接收点到激发点的距离为横坐标，地震波到达该接收点的走时为纵坐标。 14同向轴：在地震记录上相同相位的连线。 15波前扩散：已知在均匀介质中，点震源的波前为求面，随着传播距离的增大，球面逐渐扩展，但是总能量保持不变，而使单位面积上的能量减少，震动的振幅将随之减小，这称之为球面扩散或波前扩散。二、判断题 1．视速度小于等于真速度。× 2．平均速度大于等于均方根速度。× 3.仅在均匀介质时，射线与波前面正交。× 4.纵波和横波都是线性极化波。× 5.地震子波的延续时间长度同它的频带宽度成正比。× 6.倾斜界面情况下，折射波上倾方向接收时的视速度等于下倾方向的视速度。× 7.折射波时距曲线是通过原点的直线，视速度等于界面速度。× 12．瑞雷面波是线性极化波。× 8.折射波的形成条件是地下存在波阻抗界面。× 9.对水平多层介质，叠加速度是均方根速度。√ 10.从各个方向的测线观测到的时距曲线极小点位置，一般可以确定反射界面的大致倾向。√ 11.相遇观测系统属于折射波法的观测系统√

地球物理与空间信息学院专业介绍

地球物理与空间信息学院专业介绍学院大类专业介绍：学院的专业属于地球物理类。该大类专业包括地球物理学（地质与地球物理实验班）、地球信息科学与技术两个专业。地球物理类专业培养目标和要求：本类专业培养的学生，具备坚实的数理基础和较系统的地质、地球物理、3S等基本理论、基本知识和基本技能，能运用物理学、数学与计算机科学的理论、方法和现代高科技手段，从事与地球内部结构探索、地球动力和演化、资源勘查和开发利用、地质灾害的预测和防治、水利、电力、交通等重大基础工程的勘测、生态环境的保护以及对污染的监测等方面的工作，具有创新精神和实践能力、良好的科学素养及教学、科研能力、德智体全面发展的高级专门人才。地球物理类毕业生应获得的基本知识和能力：掌握数学、物理学、地质学、计算机科学、信息科学、电子学等方面基本理论、基本知识和基本技能，具有坚实而宽广的专业基础知识；掌握地球物理学的基本理论、基本知识和基本实验技能；掌握遥感技术、地理信息系统和卫星导航定位技术等方面的基本理论和基本知识。地球物理类主要课程设置和教学环节：数学、物理学、地质学、信息科学、地球物理学、3S课程等以及主要课程的实验和实习、地质实习、专业教学学习和毕业论文设计等。地球物理类修业年限：四年

地球物理类授予学位：理学学士、工学学士地球物理类主要就业领域：国土资源、水力、电力、交通（铁路、公路、桥梁、机场建设）、能源（石油、煤炭）、环保、信息等行业的研究所、大专院校、企业，从事科研、教学、生产及管理等工作，有很强适应性。主要课程设置（前2年）：（1）、通识教育课程：包括马列、德育、英语、高级计算机程序设计、体育、军事理论等必修课，及人文、社科、经济、管理、社会实践等选修课程；（2）、学科基础课程：高等数学、大学物理、测量学、地质学、信号与系统、固体地球物理概论等；（3）、集中性实践环节：军训、测量实习、计算机程序课程设计、地质教学实习（后两年专业培养阶段的主要课程和实践内容见各专业教学计划）

中科院地球物理学

中科院研究生院硕士研究生入学考试《地球物理学》考试大纲本“地球物理学”考试大纲适用于中国科学院研究生院固体地球物理与地球动力学等专业的硕士研究生入学考试。“地球物理学”是相关学科专业的基础理论课程，它的主要内容包括地震学、重力与固体潮、地磁学、地热学及海底扩张与板块构造等部分。要求考生对其基本概念有比较深入的了解，掌握基本原理、方法及一般应用。一、考试内容（一）介质弹性与波动理论基础 1．弹性介质、应力与形变 2．弹性介质中的波动传播方程 3．弹性介质中的平面波与球面波 4．界面的影响 5．射线理论（二）地震学基础 1．断层错动和地震波激发 2．地震仪与地震观测记录，地震的烈度、能量和震级 3．地震发震时间与震源位置的基本确定方法 4．地震体波的走时、振幅与理论地震图 5．球面层中地震体波的走时和地球内部基本构造 6．各种常见震相标示规则及其射线路径 7．地震面波的波动方程、频散方程和上地幔结构 8．地球的自由振荡（三）地球势理论基础 1．地球重力位与地球形状 2．地球重力异常与地球内部构造 3．地球的固体潮 4．地球磁场的一般性质 5．岩石磁性与古地磁 6．地磁成因 7．地磁感应与地球内部的电导性（四）热流与地球内部温度 1．热传导、热对流与热辐射 2．大地热流

3．热流方程的简单应用 4．地球内部温度（五）大陆漂移、海底扩张和板块构造 1．大陆漂移与洋底扩张学说 2．板块构造与运动的基本理论与方法 3．地幔对流的基本理论二、考试要求（一）介质弹性与波动理论基础 1、了解并掌握地震波的弹性介质理论基础：弹性力学对介质的四个基本假定，应力与形变的基本定义，应力方程的推导过程以及包括杨氏模量与泊松比在内的五个弹性常数之间的相互关系； 2、熟练推导弹性介质中的波动传播方程，掌握纵波与横波的传播特征，了解其速度与密度及相关弹性常数的相互关系； 3、掌握弹性介质中的平面波与球面波的传播特征，特别是在简谐波情况下的振动与传播特征的异同； 4、了解界面的存在对入射纵（横）波、反射纵（横）波及折射纵（横）波的影响，并且掌握平面纵（横）波转播过程中折射系数与反射系数、转换系数的推导； 5、了解地震波射线理论中的费马原理，Snell定律，射线常数、本多夫定律、首波路径、首波临界角等基本概念。（二）地震学基础 1、了解天然地震基本成因和断层错动激发地震波的基本概念；了解地震仪与地震观测记录的基本原理；了解地震烈度、能量和震级的基本定义；掌握地震发震时间与震源位置的测定原理与基本方法； 2、对于单个水平界面、单个倾斜界面及多层界面，掌握直达波、反射波与首波的走时方程的推导过程；掌握非匀速介质中迴折波参数方程形式的走时公式的推导，了解在不同速度分布函数的形式下，走时曲线的特征；了解平面层中体波的能量与振幅的关系并掌握在平面简谐波情况下的推导，了解直达波、迴折波、反射波与首波情况下，传播过程中的能量发散过程，以及自由界面对入射平面波的能量分配过程的影响等；简单了解地震体波的振幅受到哪些因素的影响以及利用广义射线理论求解理论地震图的基本原理； 3、掌握球面层中地震体波的射线参数方程与本多夫定律等的推导，不同的速率—深度分布曲线情况下对应的地震射线及其走时方程的推导，并了解正常及特殊情况下的走时曲线特征，掌握走时反演的古登堡方法与赫格罗兹—贝特曼—威歇特方法的一般原理与推导过程； 4、了解并掌握常用地震震相的标示规则及其传播过程中的射线路径、走时及振幅特征； 5、了解地震面波与地震体波在传播过程中的异同点，掌握洛夫波与雷利波的传播特征及在一些简单模型下的波动方程和频散方程；了解地震面波的频散方程及其所反映的地球内部构造，了解并掌握群速度与相速度的基本概念及其相互关系推导与计算方法；

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绪论一.地球物理学的概念，研究特点和研究内容它是以地球为研究对象的一门应用物理学，是天文学，物理学与地质学Z间的边缘学科。地球物理学应用物理学的原理和方法研究地球形状，内部构造，物质组成及其运动规律，探讨地球起源，形成以及演化过程，为维护生态环境，预测和减轻地球自然灾害，勘探与开发能源和资源做出贡献。包扩地震学，地磁学，地电学，重力学，地热学，大地测量学，大地构造物理学，地球动力学等。研究特点：1?交叉学科地球物理学由地质学和物理学发展而来，随着学科本身的发展，它不断产生新的分支学科，同时促进了各分支学科的相互交叉，加强了它与地球科学各学科之间的联系。2.间接性都是通过观测和研究物理场的信息内容实现地质勘查目标，研究的不是地质体本身，而是其物理性质。3多解性止演是唯一的，而反演存在多解。不同的地质体具有不同的物理性质，但产生的物理场可能相同。不同的地质体具有相近的物理性质，由于观测误差，物理场的观测不完整以及物理场特点研究不够，产生多解。不同的地质体具有相同的物理性质，即使知道了地质体的物性分布，也无法确定其地质属性。地球物理学的总趋势：多学科综合和科学的国际合作。二?地球物理学各分支所依据的物理学原理和研究的物性参数。地震学：波在弹性介质屮的传播。地震体波走时，而波频散，自由振荡的本征谱特征重力学：牛顿万有引力定律。地球的重力场和重力位地磁学：麦克斯韦电磁理论。地磁场和地磁势。占地磁学：铁磁学。岩石的剩余磁性。地电学：电磁场理论。天然电场和大地电场地热学：热学规律，热传导方程。地球热场，热源。第一章太阳系和地球一?地球的转动方式。 1?自转地球绕地轴的一种旋转运动，方向自西向东，转速并非完全均匀，冇微小变化。 2.公转地球绕太阳以接近正圆的椭圆轨道旋转的运动。 3?平动地球随整个太阳系在宇宙太空屮不停地向前运动。 4?进动地球曲于旋转，赤道附近向外凸出，口月对此凸出部分的吸引力使地轴绕黄轴转动，方向门东向曲。这种在地球运动过程中，地轴方向发生的运动即为地球的进动。 5. 章动。地轴在空间的运动不仅仅是沿一平滑圆锥面上的转动，地轴还以很小的振幅在锥面内,外摆动，地球的这种运动叫章动。二.地球的形状及影响因索。地球为一梨形不规则回转椭球体。影响因素：1?地球的自引力…正球体；2?地球的自转■…标准扁球体；3.地球内部物质分布不均匀-不规则冋转椭球体

2019年中国地质大学853地球物理学基础考试大纲

中国地质大学研究生院硕士研究生入学考试《地球物理学基础》考试大纲一、试卷结构简述题和论述题二、考试大纲 1、地球的起源、运动与内部结构考试内容：太阳系组成与演化、地球的转动与轨迹、地球的内部结构和地球内部的物质组成等方面内容。重点包括太阳系组成与演化、太阳系天体轨道特征、自转特征和质量与密度特征、地球的转动与轨迹、地球内部主要层圈结构（地壳、上地幔、过渡带、下地幔、内核及外地核）及其物理特征、地壳物质组成及洋壳和陆壳的区别以及上地幔、过渡带、下地幔、地核的物质组成及推测方法等问题。 2、地球的形状、密度及重力场考试内容：地球重力、大地水准面与地球形状、正常重力场与重力异常、地壳均衡与重力均衡异常和潮汐作用与固体潮等方面的内容。重点包括地球重力场、地球的重力位、地球重力变化、重力等位面、大地水准面、地球的基本形状——标准椭球面、垂线偏差与高程异常、正常重力场、各种校正与重力异常、地壳均衡概念、均衡异常、潮汐作用、起潮力、重力固体潮等问题。 3、地球的磁场考试内容：地球磁场及其构成、岩石磁性、地磁场起源假说、地球的变化磁场和古地磁学与地磁场变迁等方面内容。重点包括地磁要素、地磁要素发布特点、地磁偶极子场、基本磁场、磁异常、地球变化磁场三大类岩石磁性特征、自激发电机假说、地磁场成因的基本解释、地磁平静变化与扰动变化特征、岩石剩余磁性及其成因、古地磁学研究内容及方法、地磁极的漂移、地磁极的倒转等问题。 4、地球的电磁感应和电性结构考试内容：地球电磁感应的物理基础、电磁感应与地球内部的电导率和地球深部电性结构特征等方面内容。重点包括地球电磁感应的物理基础、地球内部电磁场的来源、球体问题与平面问题、基本方程——麦克斯韦方程组、谐波场方程、趋肤深度、天然场源电磁感应、人工场源电磁感应、地球内部的电导率分特征。 5、地球内部热状态与地热场特征考试内容：热场概念与岩石热物理特征、地球内部的热源与大地热流、地球内部的温度分布和地球的热历史等方面内容。重点包括地热场与热流密度概念、岩石热导率/比热/热扩散率/生热率、岩石热传递形式、地球原始温度、放射性生热、其它热源、大地热流值及其分布特征、地壳-地幔-地核温度分布规律、地球的热能源与耗损、地球的增温与约束等问题。 6、地球内部的地震波场考试内容：地震与介质的弹性性质、地震波及其特征、地震体波的传播、地震面波及其特征、

我对地球物理学的认识

我对地球物理学的认识一、地球物理学需要科普中国科协发布了我国公众具备当代科学素养的调查结果，总体上18岁至69岁的成年人群，达到基本科普素养水平指标的人口比例仅为1.98%。分类统计是：专业技术人员达标比例7.4%，国家机关人员达标比例5.4%；企业（生产）工人达标比例2.5%；商业服务人员达标比例2.3%；农业牧渔人员达标比例不足1%。加强地球科学的普及，有利于培养人们的科学精神，形成尊重科学、实事求是的风尚；有利于引导广大群众树立正确的世界观、人生观、价值观，自觉抵制各种愚昧迷信和反科学、伪科学的行为；有利于开创地球与人类美好的未来。二、固体地球物理学固体地球物理学有3 个发展较早的基础性学科：重力和大地测量学、地震学和地磁学。固体地球物理学还包含地电学和地热学。这两个学科发展历史不长，正在进一步发展之中。在固体地球物理学范围内，还有3个学科名称，它们都是对固体地球作综合性和整体性研究的。它们彼此之间的差别很小。大地构造物理学在30年代只讨论岩石和矿物形成的物理条件和过程，近年来其研究领域已由地球表层逐渐扩大到地球内部。地球内部物理学是研究地球内部物质结构、组成和物理过程的学科分支。地球动力学原是研究地球内部的作用力、物质对作用力的响应特性及有关的变化过程的。60年代板块大地构

造学说兴起后，有关地球的整体性运动的问题都以地球动力学的名称出现，是研究比较活跃的领域。 1、大地测量学固体地球物理学中最老的学科之一。它是研究地球的形状和地面上各地点的空间位置和几何关系的一门学科。从大尺度来看，地面不是平的，甚至不是一个简单的规则曲面，而铅垂线的方向也并不总同真实地面垂直。于是测定远距离地点的方位和高程便不是一个简单的问题，而早已形成一个专门的学科。由于铅垂线的方向决定于重力，所以大地测量学和重力学是分不开的，后者是专门研究地球重力场的分布和成因的一门学科。地球重力场决定于地下物质的分布。重力学除同大地测量学有密切关系外，也同地质构造和矿产分布有关。重力分布是阐明地质构造和勘探有用矿床的一种重要数据。 2、地震学固体地球物理学的主要支柱，应用极广。地震学不仅研究天然地震，而且利用由天然地震或人工地震所产生的地震波，来研究地球内部的结构或其他信息，特别是储油构造。地震勘探法主要是利用人工地震的地震波，现在已成为石油勘探最重要的方法之一。除此之外，地震观测还是监视地下核爆炸唯一有效的方法。在取得地球内部信息方面，地震学走在地学各学科的最前列，其潜力也是最大的。 3、地磁学

勘探地球物理学基础--习题解答

《勘探地球物理学基础》习题解答第一章磁法勘探习题与解答（共8题） 1、什么是地磁要素？它们之间的换算关系是怎样的？解答：地磁场T 是矢量，研究中令x 轴指向地理北，y 轴指向地理东，z 轴铅直向下。地磁场 T 分解为：北向分量为X ，东向分量为Y ，铅直分量为Z 。 T 在xoy 面内的投影为水平分量H ，H 的方向即磁北方向，H 与x 的夹角（即磁北与地理北的夹角）为磁偏角D （东偏为正），T 与H 的夹角为磁倾角I （下倾为正）。X 、Y 、Z ，H 、D 、I ，T 统称为地磁要素。它们之间的关系如图1-1。图1-1 地磁要素之间的关系示意图各要素间以及与总场的关系如下： 222222T H Z X Y Z =+=++， c o s X H D =， sin Y H D =? cos H T I =?， s i n Z T I =?， t a n /I Z H =， a r c t a n (/I Z H = tan /D Y X =， a r c t a n (/D Y X = 2、地磁场随时间变化有哪些主要特点？解答：地磁场随时间的变化主要有以下两种类型：（1）地球内部场源缓慢变化引起的长期变化；（2）地球外部场源引起的短期变化。其中长期变化有以下两个特点：磁矩减弱：地心偶极子磁矩正在衰减，导致地磁场强度衰减（速率约为10～

20nT/a）。磁场漂移：非偶极子的场正在向西漂移。（且是全球性的，但快慢不同，平均约0.2o/a）。短期变化有以下两个特点：平静变化：按一定的周期连续出现，平缓而有规律，称为平静变化。地磁场的平静变化主要指地磁日变。扰动变化：偶然发生、短暂而复杂、强弱不定、持续一定的时间后就消失，称为扰动变化。地磁场的扰动变化又分为磁暴和地磁脉动两类。 3、地磁场随空间、时间变化的特征，对磁法勘探有何意义？解答：在实际磁法勘探中，一般工作周期较短，主要关心的是地磁场的短期变化，即地磁日变化、磁暴以及地磁脉动。在高精度磁测中，地磁日变化是一种严重干扰，一般在地面磁测、航空磁测过程中设有专用仪器进行地磁日变观测，以便进行相应的校正，称为日变改正。但在海上磁测时，为了提高测量精度必须提出相应的措施，消除其日变干扰场。在强磁暴期间，应该暂停野外磁测工作，避免那些严重的地磁扰动覆盖在地质体异常之上。地磁脉动可以在具有高电导率的地壳层中产生感应大地电磁场，可以作为磁测的激发场。通过测量其大地电流，可以确定地壳层的电导率及其厚度等，以解决某些地质、地球物理问题。 4、了解各类岩石的磁性特征对磁法勘探的有什么意义？解答：磁法勘探是以地壳中不同岩（矿）石间的磁性差异为基础，通过观测和研究天然磁场及人工磁场的变化规律，用以查明地质构造和寻找有用矿产的地球物理勘探方法。因此，在磁法勘探前必须了解各类岩（矿）石的磁性参数，以分析总结工作区是否具备磁法勘探的工作前提，为工作方法的选择提供依据；另外，了解工作区各类岩（矿）石的磁性差异、差异大小、分布规律以及成因也是磁法勘探工作的布置和磁测成果资料的解释的重要依据。

固体地球物理学专业分析

固体地球物理学一、专业解析：（一）学科简介用物理学的观点和方法研究固体地球的运动、物理状态、物质组成、作用力和各种物理过程的综合性学科。所谓固体地球是相对于大气和海洋而言的。地球物理学一词，是20世纪初才正式为人采用的，50年代有了很大发展，进一步分为大气物理学、海洋物理学、空间物理学和固体地球物理学。固体地球物理学有3 个发展较早的基础性学科：重力和大地测量学、地震学和地磁学。固体地球物理学还包含地电学和地热学。这两个学科发展历史不长，正在进一步发展之中。在固体地球物理学范围内，还有3个学科名称，它们都是对固体地球作综合性和整体性研究的。它们彼此之间的差别很小。是大地构造物理学，地球内部物理学，地球动力学。60年代板块大地构造学说兴起后，有关地球的整体性运动的问题都以地球动力学的名称出现，是研究比较活跃的领域。（二）培养目标在固体地球物理学专业领域掌握坚实的专业理论基础知识和系统的专业知识，具备从事科学研究的基本素质及独立承担专业技术工作的能力；了解所从事研究方向的国内外科技发展的最新动态，具有综合运用所学理论独立解决实际技术课题的能力；可从事本学科的科学研究、专业技术及教学工作，具有实事求是的严谨科学作风。掌握一门外语，能熟练阅读专业外文资料，并具有较好的科技写作能力。（三）研究方向 (01)地震学 (02)地球内部物理学 (03)地球动力学

(04)勘探地球物理 (05)地球电磁学（各个招生单位研究方向略有不同，以上以北京大学为例）（四）考试科目 (101)思想政治理论 (201)英语一 (301)数学一 (825)普通物理或(835)应用地球物理（各个招生单位考试科目略有不同，以上以北京大学为例）（五）相近学科与此专业相关的学科有：应用地球物理学，大地测量学，空间物理学，构造地质学。二、推荐院校：以下院校是该专业研究生院实力较强者，建议选报：（中国地质大学，中国科学技术大学，北京大学，武汉大学，同济大学，吉林大学，南京大学，中国矿业大学）三、就业前景：地球物理学专业的硕士就业形势良好，渠道畅通，都能保证在95％以上，去向基本上是中国所有的油田以及各地的工程物探公司。另外，三大石油公司的上游研究单位同样需要物探专业的研究生，但一般是需要自己直接递简历过去，有导师的推荐会更好。当然现在很多能源方面的外企也会招该专业。地球物理专业的薪金的平均水平从初期来看可能比不上计算机等热门专业，但随着工作经验的增多，后期优势更加明显，是属于有潜力的那种类型。四、就业方向：本专业培养的毕业生在资源能源勘察、铁路交通勘察、近地表工

地球物理勘探基础知识

地球物理勘探基础知识一、基本概念 1．石油石油是一种液态的，以碳氢化合物为主要成分的矿产品。原油是从地下采出的石油，或称天然石油。人造石油是从煤或油页岩中提炼出的液态碳氢化合物。组成原油的主要元素是碳、氢、硫、氮、氧。2．石油成因的学说主要有无机成因和有机成因学说。多数学者认为石油主要是有机成因的。 3．生油岩按照有机成因学说，大量的微体生物遗骸与泥砂或碳酸质沉淀物埋藏在地下，经过长时期的物理化学作用，形成富含有机质的岩石，其中的生物遗骸转化为石油。这种岩石称为生油岩。 4．储集层是指能够储存和渗滤油气的岩层，它必须具有储存空间(孔隙性)和储存空间一定的连通性(渗透性)。储集层中可以阻止油气向前继续运移，并在其中贮存聚集起来的一种场所，称为圈闭或储油气圈闭。5．油气藏圈闭内储集了相当多的油气，就称为油气藏。 6．油气田在地质意义上，油气田是一定(连续)的产油面积内各油气藏的总称。该产油面积是受单一的或多种的地质因素控制的地质单位。

7．油气聚集带油气聚集带是油气聚集条件相似的、位置邻近的一系列油气藏或油气田的总和。它具有明确的地质边界区，形成年产原油430万吨和天然气3.8亿立方米生产能力。 8．含油气盆地在地质历史上某一时期的沉降区，接受同一时期的沉积物，有统一边界，其中可形成并储集油气的地质单元，称做含油气盆地。9．生油门限生油岩在地质历史中随着埋藏在地下的深度加大，受到的压力和温度增加，其中的有机质逐步转变成油或气。当生油岩的埋藏到达大量生成石油的深度(也是与深度相应温度)时，叫进入生油门限。10．油气地质储量及其分级油气地质储量就是油气在地下油藏或油田中的蕴藏量，油以重量(吨 )为计量单位，气以体积(立方米)为计量单位。地质储量按控制程度及精确性由低到高分为预测储量、控制储量和探明储量三级。地处豫西南的南阳盆地，矿区横跨南阳、驻马店、平顶山三地市，分布在新野、唐河等8县境内。已累计找到14个油田，探明石油地质储量1.7亿吨及含油面积117.9平方公里。1995年年产原油192万吨。11．油(气)按储量可分按最终可采储量值可分成4种：特大油(气)田：石油最终可采储量大于7亿吨(50亿桶)的油田。天然气可按1137米3气=1吨原油折算。大型油(气)田：石油最终可采储量0.7～7亿吨(5～50亿桶)的

地球物理学基础-2016-复习内容综述

《地球物理学基础》复习内容 2016年4月一、绪论 1.地球物理勘探的概念；地球物理勘探简称物探，它是以地下物质（岩石或矿体）的物理性质（密度、磁性、电性、弹性、放射性等）差异所引起的物理现象为研究对象，用不同物理方法和仪器，探测天然或人工地球物理场的变化。通过对上述变化的分析、研究，来推断和解释地质构造、矿产分布及人文因素在地下的各种分布情况（古墓、管线、污染范围等）。 2. 主要的地球物理勘探方法重力勘探、磁法勘探、电法勘探、地震勘探、放射性勘探等。目前在煤田勘探中应用最多的是地震勘探、电法勘探、磁法勘探等。 3. 物探方法能取得成果的前提探测目标与周围的岩石或土壤等应有明显的物性差异；勘查对象应具有一定的规模和合理的深度；探测地质体异常应能从干扰因素中识别与提取（探测的信号有足够高的信噪比）。 4. 正问题、正演、反问题、反演、反演结果的多解性（1）正问题与正演已知地质体的赋存状态（形状、产状、物性参数），已知探测方法以及采集参数，求观测结果（异常）。这个问题叫做正问题，求解正问题的过程叫正演。（2）反问题与反演

已知探测方法、采集参数和观测结果（地球物理异常），需要推断地质体的赋存状态（形状、产状、空间位置）和物性参数（密度、磁性、电性、弹性、速度等）。这样的问题叫做反问题，求解反问题的过程叫做反演。（3）反演结果的多解性由于地球物理场的等效性（由于各种因素的影响，不同的地质状况可能会观测得到非常接近的数据），使得反演的结果具有多样性，这多由地质因素引起。 5. 煤矿采区三维地震勘探目前主要解决什么地质问题主要地质任务是解决构造问题，解释煤层中的大中小断层（一般要求落差大于5米的断层要准确，落差3-5米断层要解释）、褶曲、陷落柱等，常常也要求给出煤层厚度等值线、底板等高线图。二、电法勘探部分： 1. 影响岩土介质电阻率的主要因素（1）导电矿物含量及其连通情况；（2）介质的结构、构造、孔隙度；（3）岩矿石的含水饱和度及含水矿化度；（4）温度、压力等。 2. 均匀大地电阻率的测定方法为了测定均匀大地的电阻率，通常的做法是在地表设置如图所示的四极电路，利用下面一组公式计算其电阻率。