2025年大學(xué)《地球物理學(xué)》專業(yè)題庫——地球物理勘探技術(shù)及應(yīng)用考試時(shí)間：______分鐘總分：______分姓名：______一、選擇題1.在均勻介質(zhì)中，點(diǎn)電荷產(chǎn)生的電場強(qiáng)度方向總是指向()A.電荷密度高的區(qū)域B.電荷密度低的區(qū)域C.與電荷電性相同D.與電荷電性相反2.地球磁場的起源，科學(xué)界最廣泛接受的假說是()A.磁極反轉(zhuǎn)周期性變化B.地球內(nèi)部存在液態(tài)鐵鎳外核的對流運(yùn)動(dòng)C.太陽活動(dòng)對地球磁場的主導(dǎo)作用D.地球外部圈層中永磁體的分布3.重力勘探中，自由空氣異常主要反映的是()A.地球內(nèi)部密度不均勻體的存在B.地球表面地形起伏的影響C.巖層風(fēng)化剝蝕不均引起的密度變化D.深部構(gòu)造的起伏形態(tài)4.電法勘探中，當(dāng)供電電極A、B固定，測量電極M、N向探測區(qū)域深處移動(dòng)時(shí)，所使用的裝置形式是()A.偶極-偶極裝置B.中點(diǎn)裝置C.偶極-中點(diǎn)裝置D.四極裝置5.電磁法勘探相比電法勘探，其主要優(yōu)點(diǎn)之一是()A.對高阻體響應(yīng)更強(qiáng)B.供電電流更容易控制C.受地形起伏影響較小D.儀器設(shè)備更簡單輕便6.地震勘探中，用來測量地震波傳播時(shí)間的儀器是()A.地磁儀B.重力儀C.電阻率儀D.示波器（或地震記錄儀）7.在地震勘探數(shù)據(jù)處理中，“疊加”的主要目的是()A.壓制噪聲干擾B.提高分辨率C.消除多次波的影響，增強(qiáng)有效信號(hào)D.對原始數(shù)據(jù)進(jìn)行振幅補(bǔ)償8.能夠直接確定地下介質(zhì)電阻率橫向變化的地球物理方法是()A.淺層地震勘探B.大地電磁測深C.電阻率測井D.電磁感應(yīng)測深9.在進(jìn)行磁法勘探時(shí)，如果觀測到某個(gè)區(qū)域存在穩(wěn)定的正磁異常，最有可能的地質(zhì)解釋是()A.存在密度小于周圍介質(zhì)的花崗巖體B.存在磁化率特別低的玄武巖體C.存在一條向下延伸的斷層D.地球磁場的正常場被局部增強(qiáng)10.地球物理勘探資料的最終目的是為解決什么問題提供依據(jù)？()A.評(píng)價(jià)勘探工作的經(jīng)濟(jì)效益B.確定地球物理勘探儀器最佳參數(shù)C.查明地下地質(zhì)結(jié)構(gòu)和構(gòu)造D.制定地球物理勘探野外施工方案二、填空題1.地球物理勘探方法按探測對象可分為______勘探、______勘探和______勘探三大類。2.重力異常是相對于______場而言的地球重力場的______。3.磁法勘探中，地磁場的總場強(qiáng)度T由______和______兩部分組成。4.電法勘探中，反映巖石傳導(dǎo)電流能力的物理量是______，其單位是______。5.電磁法勘探中，感應(yīng)場E_i與一次磁場H_0的頻率f成______比，與電導(dǎo)率σ成______比。6.地震勘探中，利用地震波在介質(zhì)中傳播的______和______來探測地下結(jié)構(gòu)。7.地球物理反演是將觀測到的______通過數(shù)學(xué)方法或物理模型還原為地下______的過程。8.淺層地震勘探常用于解決______、______等問題。三、簡答題1.簡述重力勘探的基本原理。2.與電阻率法相比，簡述電磁感應(yīng)法在探測低阻體方面的優(yōu)勢。3.簡述地震勘探中野外數(shù)據(jù)采集需要考慮的主要因素。4.簡述綜合解釋在地球物理勘探資料解釋中的意義。四、計(jì)算題1.已知某區(qū)域地磁場水平分量T_H=20微特斯拉，傾角I=45度。計(jì)算該處地磁場的總場強(qiáng)度T和垂直分量Z_H。2.在一均勻無限大介質(zhì)中，沿垂直方向布設(shè)電測深裝置，供電電極A、B間距為AB=200米。當(dāng)測量電極M、N位于AB中點(diǎn)時(shí)，測得電阻率ρ_1=100歐姆·米。若保持MN不動(dòng)，將AB縮短為100米，再次將MN置于AB中點(diǎn)，測得電阻率ρ_2=150歐姆·米。試用斯倫貝謝公式估算地下介質(zhì)均勻?qū)拥纳疃菻。五、論述題試述選擇地球物理勘探方法時(shí)應(yīng)考慮的主要因素及其內(nèi)在聯(lián)系。試卷答案一、選擇題1.D2.B3.B4.C5.C6.D7.C8.B9.A10.C二、填空題1.重力；磁力；電2.真空；偏差3.磁化場；地磁傾角分量4.電阻率；歐姆/米5.正；反6.時(shí)間；空間7.觀測數(shù)據(jù)；物理性質(zhì)（如速度、密度、電阻率等）8.地質(zhì)填圖；工程勘察三、簡答題1.解析思路：闡述重力勘探是基于萬有引力定律，測量由地球內(nèi)部密度不均勻體引起的重力異常。強(qiáng)調(diào)重力儀測量的是絕對重力值或相對重力值（重力差），通過將測量異常與理論模型或已知背景場進(jìn)行比較，推斷地下密度分布。2.解析思路：對比電阻率法（感應(yīng)電流為主）和電磁感應(yīng)法（交變磁場產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢和渦流）。指出低阻體在直流電場中導(dǎo)電性好，電阻率低，可能產(chǎn)生“屏蔽效應(yīng)”，導(dǎo)致其上方的測量電極電位變化不明顯。而在交變電磁場中，低阻體會(huì)激發(fā)較強(qiáng)的渦流，導(dǎo)致其上方的測量電極接收到的二次場（或總場）幅值顯著增強(qiáng)，因此電磁感應(yīng)法對探測低阻體更敏感。3.解析思路：列出野外數(shù)據(jù)采集的關(guān)鍵考慮因素，并簡述其重要性。包括：震源/電偶極/磁源的選擇與參數(shù)設(shè)置（能量、頻率等）；檢波器/接收電極的型號(hào)、道距、排列方式；測線布置（方位、長度、密度）；觀測系統(tǒng)（共中心、共偏移距等）；現(xiàn)場環(huán)境因素（地形、干擾源、安全等）。強(qiáng)調(diào)這些因素直接影響數(shù)據(jù)質(zhì)量和后續(xù)解釋效果。4.解析思路：闡述綜合解釋的含義，即將單一地球物理方法的成果與地質(zhì)資料、鉆井資料、其他物探方法成果等進(jìn)行相互印證、補(bǔ)充和校正。強(qiáng)調(diào)其目的在于提高解釋的可靠性和準(zhǔn)確性，形成對地下地質(zhì)體的全面認(rèn)識(shí)，避免單一方法解釋的片面性或歧義性。四、計(jì)算題1.解析思路：運(yùn)用地磁場的基本關(guān)系式。已知水平分量T_H和傾角I，可以通過三角函數(shù)關(guān)系求總場強(qiáng)度T（T=T_H/cosI）和垂直分量Z_H（Z_H=T_H*sinI）。代入數(shù)值計(jì)算即可。T=20微特斯拉/cos45度=20*sqrt(2)微特斯拉≈28.28微特斯拉Z_H=20微特斯拉*sin45度=20*sqrt(2)/2微特斯拉≈14.14微特斯拉2.解析思路：應(yīng)用斯倫貝謝公式。首先，當(dāng)AB=200米，MN在中心時(shí)，ρ_1=K*(AB/2)*(MN/AB)/(MN+AB/2)=K*100*100/(100+100)=K*10000。當(dāng)AB縮短到100米，MN仍在中心時(shí)，ρ_2=K*(AB/2)*(MN/AB)/(MN+AB/2)=K*50*100/(100+50)=K*5000/150=K*10000/3。解方程ρ_2/ρ_1=(K*10000)/(K*10000/3)，得到K=ρ_1*3/10000。將ρ_1=100代入，K=0.003。地下介質(zhì)均勻?qū)由疃菻與系數(shù)K的關(guān)系近似為H≈K*(AB_1^2-AB_2^2)/(4*AB_1*AB_2)。代入K=0.003,AB_1=200,AB_2=100，計(jì)算得到H≈0.003*(40000-10000)/(4*200*100)*200≈0.003*30000/80000*200≈0.003*3/8*200≈0.003*75≈0.225*200≈45米?；蛘咧苯邮褂肏≈K*(AB_1-AB_2)≈0.003*(200-100)≈0.003*100≈0.3*100≈30米。注意斯倫貝謝公式的簡化形式及系數(shù)K的取值范圍，這里采用簡化形式計(jì)算。五、論述題解析思路：系統(tǒng)闡述選擇地球物理方法需考慮的因素及其內(nèi)在聯(lián)系。1.地質(zhì)任務(wù)與目標(biāo):首先明確需要解決什么地質(zhì)問題（如尋找油氣儲(chǔ)層、確定含水層位置、探測地下空洞、研究地殼結(jié)構(gòu)等）。這是選擇方法的根本出發(fā)點(diǎn)，決定了所需探測的對象（密度、磁性、電性、彈性波速度等）及其空間范圍和精度要求。2.地下地質(zhì)條件:分析目標(biāo)地質(zhì)體與周圍介質(zhì)之間的物理性質(zhì)差異（如密度差、磁化率差、電阻率差、速度差等）。差異越顯著，越容易被相應(yīng)方法探測。同時(shí)考慮覆蓋層的性質(zhì)和厚度，以及是否存在干擾因素。3.地表環(huán)境條件:評(píng)估測區(qū)地形地貌（平坦、山區(qū)、水域）、地質(zhì)構(gòu)造、氣候條件、植被覆蓋、交通狀況、是否有爆炸危險(xiǎn)（城市、人口密集區(qū)）等。這些因素會(huì)影響野外數(shù)據(jù)采集的可行性、效率和成本。例如，山區(qū)難于進(jìn)行航空電磁法，強(qiáng)電磁干擾區(qū)不適合使用高靈敏度磁法儀器。4.技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo):綜合考慮方法的探測深度、分辨率、探測范圍、數(shù)據(jù)質(zhì)量、儀器設(shè)備成本、野外施工成本、數(shù)據(jù)處理解釋復(fù)雜度、所需時(shí)間和人力投入等。需要在滿足探測目標(biāo)的前提下，選擇技術(shù)可行