2025年大學(xué)《行星科學(xué)》專業(yè)題庫——行星地震震源機(jī)制及規(guī)律性考試時(shí)間：______分鐘總分：______分姓名：______一、選擇題（請(qǐng)將正確選項(xiàng)的字母填在題后括號(hào)內(nèi)。每小題2分，共20分）1.在行星地震波中，傳播速度最快的是？A.S波B.P波C.L波D.面波2.行星地震震源深度通常指？A.震源中心到行星表面的垂直距離B.震源中心到震中的水平距離C.震中到行星表面的垂直距離D.震源上界面到行星表面的垂直距離3.下列哪種類型的行星地震主要與行星內(nèi)部物質(zhì)相變有關(guān)？A.構(gòu)造地震B(yǎng).火山地震C.撞擊地震D.內(nèi)部擾動(dòng)源引發(fā)的地震4.震源機(jī)制解中的“走滑斷層”通常對(duì)應(yīng)于哪種類型的應(yīng)力狀態(tài)？A.拉伸應(yīng)力B.壓縮應(yīng)力C.剪切應(yīng)力D.扭轉(zhuǎn)應(yīng)力5.對(duì)于一個(gè)位于自由表面的點(diǎn)源產(chǎn)生的面波，其質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)方向與波傳播方向的關(guān)系是？A.總是垂直B.總是平行C.對(duì)于Love波，平行；對(duì)于瑞利波，垂直D.對(duì)于Love波，垂直；對(duì)于瑞利波，平行6.行星地震震源機(jī)制解的不唯一性主要源于？A.數(shù)據(jù)噪聲B.震源位置的誤差C.僅能確定兩個(gè)節(jié)面D.地震波傳播路徑的復(fù)雜性7.在利用地震波記錄研究行星內(nèi)部結(jié)構(gòu)時(shí)，通常將震中到震源的距離稱為？A.觀測(cè)距離B.地震距離C.哈特曼距離D.相位時(shí)間差8.與地球內(nèi)部結(jié)構(gòu)相比，木星內(nèi)核的主要成分更可能是？A.巖石B.水冰C.氫和氦的液態(tài)金屬D.氦冰9.行星地震活動(dòng)性通常與其地質(zhì)活動(dòng)性和內(nèi)部熱狀態(tài)？A.負(fù)相關(guān)B.正相關(guān)C.無關(guān)D.關(guān)系不確定10.自由振蕩分析的主要優(yōu)勢(shì)在于？A.能提供高分辨率的行星內(nèi)部結(jié)構(gòu)信息B.對(duì)儀器精度要求較低C.能提供全球平均的內(nèi)部結(jié)構(gòu)信息D.主要用于研究行星表面形態(tài)二、填空題（請(qǐng)將正確答案填在題后橫線上。每空2分，共20分）1.行星地震波中，__________波可以穿過液體介質(zhì)，而__________波不能。2.根據(jù)震源機(jī)制解確定的兩個(gè)節(jié)面，其交線指向震源，節(jié)面與包含震源和震中的半徑構(gòu)成的平面之間的夾角稱為__________。3.地震波從震源傳播到觀測(cè)點(diǎn)的路徑上，速度發(fā)生變化會(huì)導(dǎo)致__________的連續(xù)變化。4.行星地震震源機(jī)制解通常用__________和__________兩種參數(shù)來描述斷層的性質(zhì)。5.對(duì)于行星內(nèi)部結(jié)構(gòu)的研究，地震波的__________和__________是兩個(gè)關(guān)鍵觀測(cè)參數(shù)。三、簡(jiǎn)答題（請(qǐng)簡(jiǎn)要回答下列問題。每題5分，共20分）1.簡(jiǎn)述行星地震震源的類型及其主要形成機(jī)制。2.解釋什么是震源機(jī)制解，并說明其能提供哪些關(guān)于震源的信息。3.簡(jiǎn)述利用行星地震自由振蕩數(shù)據(jù)研究行星內(nèi)部結(jié)構(gòu)的基本原理。4.為什么說行星地震震源機(jī)制解的不唯一性是一個(gè)需要關(guān)注的問題？四、論述題（請(qǐng)結(jié)合所學(xué)知識(shí)，深入闡述下列問題。每題10分，共30分）1.試論述行星地震震源機(jī)制解如何幫助我們理解行星內(nèi)部的應(yīng)力場(chǎng)及其演化。2.比較地球和火星地震活動(dòng)的異同，并分析這些差異可能反映了兩者內(nèi)部結(jié)構(gòu)和演化過程的哪些不同？3.闡述行星地震學(xué)研究的意義，并舉例說明其在揭示行星內(nèi)部結(jié)構(gòu)、成分和動(dòng)力學(xué)過程方面的具體貢獻(xiàn)。試卷答案一、選擇題1.B2.A3.D4.C5.D6.C7.B8.C9.B10.C二、填空題1.S,P2.滑動(dòng)角3.到達(dá)時(shí)間（或旅行時(shí)間）4.走向,傾向5.速度,速度梯度（或密度,密度梯度）三、簡(jiǎn)答題1.答：行星地震震源主要類型包括：構(gòu)造地震（由行星內(nèi)部構(gòu)造活動(dòng)引發(fā)，如斷層錯(cuò)動(dòng)）、火山地震（由火山活動(dòng)引發(fā)）、撞擊地震（由大型撞擊事件引發(fā)）以及內(nèi)部擾動(dòng)源引發(fā)的地震（如相變、密度異常體運(yùn)動(dòng)等）。形成機(jī)制主要與行星內(nèi)部應(yīng)力積累與釋放、物質(zhì)運(yùn)動(dòng)、相變、構(gòu)造變形等有關(guān)。解析思路：考察對(duì)震源基本分類及其成因的理解。需區(qū)分不同震源的能量來源和觸發(fā)機(jī)制。2.答：震源機(jī)制解是利用地震波（特別是P波初動(dòng)）記錄，反演確定震源在三維空間中的破裂方式、方位和力學(xué)性質(zhì)的理論解。它能提供關(guān)于震源斷層的走向、傾向、滑動(dòng)角以及應(yīng)力軸方向等信息，從而揭示震源處的應(yīng)力狀態(tài)和斷層運(yùn)動(dòng)學(xué)特征。解析思路：考察對(duì)震源機(jī)制解概念、目的和結(jié)果的掌握。需要理解其基本原理（基于雙力偶模型和P波初動(dòng)符號(hào)）及其物理意義。3.答：行星地震自由振蕩是指行星整體彈性介質(zhì)在地震激發(fā)下進(jìn)行的簡(jiǎn)正振動(dòng)模式。通過分析記錄到的自由振蕩波的周期和振幅，可以反推行星的尺寸、形狀、質(zhì)量分布以及內(nèi)部密度和切變模量等結(jié)構(gòu)參數(shù)，特別是對(duì)深部結(jié)構(gòu)（如核心、地幔）有較高的敏感性。解析思路：考察對(duì)自由振蕩分析方法原理的理解。需掌握其基本概念（整體振動(dòng)模式）及其在內(nèi)部結(jié)構(gòu)探測(cè)中的作用。4.答：震源機(jī)制解的不唯一性是指對(duì)于同一個(gè)震源事件，根據(jù)不同的觀測(cè)數(shù)據(jù)或采用不同的計(jì)算方法，可能得到多個(gè)滿足物理?xiàng)l件的震源機(jī)制解。這主要是由于震源機(jī)制解本身只能唯一確定兩個(gè)相互垂直的節(jié)面，而無法確定震源在節(jié)面內(nèi)的具體位置和兩個(gè)節(jié)面的相對(duì)取向，導(dǎo)致解具有旋轉(zhuǎn)對(duì)稱性。解析思路：考察對(duì)震源機(jī)制解局限性（不唯一性）的理解。需要知道其數(shù)學(xué)和物理基礎(chǔ)，即只能確定兩個(gè)節(jié)面及其方位，但無法唯一確定震源在球面上的位置。四、論述題1.答：行星地震震源機(jī)制解通過提供震源斷層的幾何方位（走向、傾向）和力學(xué)性質(zhì)（正斷層、逆沖、走滑），可以直接揭示震源所在區(qū)域行星內(nèi)部的應(yīng)力狀態(tài)（如最大壓應(yīng)力、最小壓應(yīng)力方向）。通過分析震源機(jī)制解的空間分布和隨時(shí)間的變化，可以了解應(yīng)力場(chǎng)的區(qū)域差異、整體演化趨勢(shì)以及構(gòu)造活動(dòng)與行星內(nèi)部動(dòng)力學(xué)過程的聯(lián)系，例如板塊運(yùn)動(dòng)、核心-地幔耦合、熱演化等對(duì)應(yīng)力場(chǎng)的調(diào)控。解析思路：考察綜合運(yùn)用震源機(jī)制解信息理解行星內(nèi)部應(yīng)力場(chǎng)的能力。需要從震源機(jī)制解的基本信息（斷層性質(zhì)、應(yīng)力軸）出發(fā)，上升到對(duì)區(qū)域和整體應(yīng)力場(chǎng)及其演化的認(rèn)識(shí)，并聯(lián)系行星動(dòng)力學(xué)背景。2.答：地球和火星地震活動(dòng)存在顯著差異。地球擁有活躍的板塊構(gòu)造，地震活動(dòng)分布廣泛且頻度高，震源機(jī)制解多樣，反映了復(fù)雜的板塊相互作用和內(nèi)部動(dòng)力學(xué)。地球內(nèi)部結(jié)構(gòu)（地核、地幔）通過地震學(xué)研究被詳細(xì)揭示?；鹦侨狈Π鍓K構(gòu)造，地震活動(dòng)遠(yuǎn)比地球稀疏，震源機(jī)制解多顯示為伸展環(huán)境下的正斷層活動(dòng)，震源深度較淺，反映了其地殼的冷卻和收縮過程以及可能存在的局部構(gòu)造應(yīng)力。火星內(nèi)部結(jié)構(gòu)，特別是地核的存在與否，仍存在較多不確定性。這些差異反映了地球和火星在形成演化歷史、內(nèi)部熱狀態(tài)、構(gòu)造體制和當(dāng)前動(dòng)力學(xué)狀態(tài)上的根本不同。解析思路：考察比較地球和火星地震學(xué)特征及其地質(zhì)意義的能力。需要掌握兩者地震活動(dòng)的宏觀差異（頻率、分布、震源機(jī)制類型），并能將其與各自的地質(zhì)構(gòu)造背景、內(nèi)部結(jié)構(gòu)和演化歷史聯(lián)系起來，進(jìn)行對(duì)比分析。3.答：行星地震學(xué)研究具有重要意義，它為揭示行星內(nèi)部結(jié)構(gòu)、成分和動(dòng)力學(xué)過程提供了關(guān)鍵手段。具體貢獻(xiàn)包括：通過地震波速度結(jié)構(gòu)成像，繪制行星內(nèi)部的“聲波地圖”，確定了地球的地核、地幔各圈層結(jié)構(gòu)，推測(cè)了火星、木星、土星等行星的核心存在及其狀態(tài)；通過分析地震波各向異性，揭示了行星內(nèi)部流體的運(yùn)動(dòng)、晶格定向等信息，例如地球內(nèi)核的各向異性暗示了液態(tài)外核的對(duì)流；通過研究地震活動(dòng)規(guī)律，理解了行星的構(gòu)造演化（如板塊構(gòu)造、撞擊坑形成）、內(nèi)部熱狀態(tài)（如地?zé)崽荻?、冷卻歷史）和動(dòng)力學(xué)過程（如核心-地幔耦合、潮汐作用）；此外，行星地震研究也為未來的行星探測(cè)任務(wù)（如著陸器、軌道器上的地震儀