2025年大學(xué)《地球物理學(xué)》專業(yè)題庫——地球物理方法在地下水資源評價中的應(yīng)用考試時間：______分鐘總分：______分姓名：______一、選擇題（每題2分，共20分。請將正確選項的字母填在題干后的括號內(nèi)）1.在地下水中，氯離子含量通常較高時，巖石的視電阻率一般會表現(xiàn)出（）。A.顯著升高B.顯著降低C.基本不變D.先升高后降低2.電法測深的主要目的是（）。A.查明淺層水平地質(zhì)界面B.精確測定某一地層的厚度C.圈定地下水的垂直分布范圍D.查找地下水位的深度3.與電阻率法相比，時間域電磁法（TDEM）在探測（）方面具有優(yōu)勢。A.巖石構(gòu)造細(xì)節(jié)B.陡傾斜構(gòu)造C.供電電流較大時的低阻體D.深部隱伏構(gòu)造4.在進(jìn)行淺層地震勘探時，如果地表覆蓋層較厚且速度較低，則（）。A.地震波衰減加劇，信號質(zhì)量差B.地震波能量易于向下傳播，深層信息好C.對淺部構(gòu)造分辨率有提高作用D.通常不需要進(jìn)行速度濾波5.利用聲波速度探測地下水時，聲波速度通常隨含水飽和度的增加而（）。A.不變B.升高C.降低D.先升高后降低6.在地下水勘探中，電阻率法通常被認(rèn)為是一種（）。A.直接探測含水飽和度的方法B.精確測定含水層孔隙度的方法C.適用于探測深部隱伏含水構(gòu)造的方法D.對非均質(zhì)性不敏感的方法7.地球物理反演的目的是（）。A.將觀測到的地球物理響應(yīng)轉(zhuǎn)換回地下的物理性質(zhì)分布B.確定地球物理測線的精確長度C.對野外數(shù)據(jù)采集過程進(jìn)行校正D.評估地球物理勘探的經(jīng)濟效益8.在利用探地雷達(dá)（GPR）探測地下水時，通常使用（）頻率的電磁波。A.極低頻B.中長波C.高頻D.不可見光9.地下水賦存條件好通常意味著（）。A.巖石電阻率高B.巖石孔隙度小C.巖石滲透性差D.地下水位埋藏深10.地球物理方法在地下水資源評價中的主要局限性之一是（）。A.能直接獲取地下水的化學(xué)成分B.無法確定含水層的具體范圍C.探測深度受儀器性能限制D.成本低廉，易于大規(guī)模應(yīng)用二、填空題（每空1分，共15分。請將答案填寫在題干橫線上）1.地球物理方法在地下水資源評價中，主要通過探測與地下水相關(guān)的______參數(shù)的變化來實現(xiàn)。2.電阻率法中，視電阻率的數(shù)值大小與巖石的真電阻率及探測深度都有關(guān)系，當(dāng)探測的含水層電阻率______時，在其上方地表產(chǎn)生的視電阻率通常較低。3.時間域電磁法（TDEM）利用的是電磁感應(yīng)原理，其探測深度主要受______和______的影響。4.地震勘探中，縱波速度通常比橫波速度______。5.聲波測井是利用巖石中聲波傳播速度的變化來評價含水層的一個有效方法，一般認(rèn)為聲波速度隨含水飽和度的增加而______。6.地下水位埋藏深度可以通過電法測深或______方法直接確定。7.地球物理資料的解釋必須遵循______原則，并結(jié)合區(qū)域地質(zhì)資料和鉆孔信息進(jìn)行綜合分析。8.在多層地電模型中，如果某一層的電阻率顯著低于上下圍巖，則該層很可能對應(yīng)一個______。9.探地雷達(dá)（GPR）對介質(zhì)的______變化非常敏感。10.地球物理方法通常只能提供地下信息的______信息，而不能直接確定地下水的______。三、簡答題（每題5分，共20分）1.簡述電阻率法在地下水普查中應(yīng)用的基本原理。2.與電阻率法相比，簡述電磁法（如感應(yīng)法）在地下水探測中的一些優(yōu)點。3.地震勘探在地下水評價中主要可以解決哪些地質(zhì)問題？4.在利用地球物理方法進(jìn)行地下水資源評價時，為什么強調(diào)綜合解釋？四、計算題（每題10分，共20分）1.某地電剖面測量獲得數(shù)據(jù)如下：在距離地表20米處，測得水平電偶極子裝置的視電阻率為100歐姆米；在距離地表50米處，視電阻率為500歐姆米。假設(shè)地下介質(zhì)為水平、均勻、無限分布的層狀模型，且上下界面電阻率相同。請利用這些數(shù)據(jù)，定性說明地下電性結(jié)構(gòu)特征（例如，是否存在低阻含水層）。2.假設(shè)在一個地?zé)峥碧巾椖恐?，通過聲波測井獲得了某孔段的數(shù)據(jù)。已知該孔段地層為砂泥巖互層，泥巖的聲波速度為1800米/秒，孔隙度為30%；砂巖的聲波速度為2500米/秒，孔隙度為15%。如果在某測點處，測得的井段聲波速度為2100米/秒，請嘗試解釋該測點處地層的巖性及其含水情況（提示：可以對比聲波速度與巖性的關(guān)系）。五、論述題（15分）論述在進(jìn)行地下水賦存條件評價時，如何根據(jù)項目區(qū)地質(zhì)背景、水文地質(zhì)條件以及勘探目標(biāo)，選擇合適的地球物理方法組合，并簡述選擇的主要依據(jù)。試卷答案一、選擇題1.B2.C3.C4.A5.C6.B7.A8.C9.A10.B二、填空題1.物理2.低3.供電時間，大地電導(dǎo)率4.快5.降低6.測深7.勘探8.含水層9.電性10.勘探，化學(xué)成分三、簡答題1.電阻率法利用電流在地下通過時，不同巖土體由于電阻率差異而產(chǎn)生不同電位分布的原理。通過在地面布置電極測量電位差，計算出視電阻率，繪制電剖面圖或電測深曲線。根據(jù)視電阻率的高低可以推斷地下巖土體的電性差異，電阻率低的區(qū)域通常與富水性好有關(guān)。2.電磁法利用電磁感應(yīng)原理，通過向地下發(fā)射時變電磁場，測量感應(yīng)二次場（通常測量磁場或電壓）。其優(yōu)點包括：供電方式靈活（可使用電池供電），裝置輕便，受地形起伏影響較小，數(shù)據(jù)采集相對快速，對良導(dǎo)體的探測靈敏度較高。3.地震勘探通過人工激發(fā)地震波，接收和分析在地下的傳播路徑和能量變化，來探測地下介質(zhì)的結(jié)構(gòu)和性質(zhì)。在地下水評價中，主要用于：探測基巖頂面埋深，圈定基巖分布范圍，識別和解釋斷層等構(gòu)造破碎帶，這些構(gòu)造破碎帶往往是地下水富集的有利通道，此外也可用于劃分不同巖性層位。4.地球物理方法獲得的資料是間接的，受多種地質(zhì)因素影響，存在多解性。單一方法的解釋往往不夠準(zhǔn)確和全面。綜合解釋是指將多種地球物理方法（如電阻率、電磁、地震）的成果，結(jié)合區(qū)域地質(zhì)資料、鉆孔資料、水文地質(zhì)調(diào)查等多種信息進(jìn)行綜合分析和判斷，可以優(yōu)勢互補，減少單一方法的局限性，提高對地下水賦存條件評價的可靠性和準(zhǔn)確性。四、計算題1.解：根據(jù)提供的數(shù)據(jù)，20米處視電阻率為100Ω·m，50米處視電阻率為500Ω·m。隨著探測深度增加，視電阻率數(shù)值明顯增大。這表明從淺部到深部，地下的電性特征發(fā)生了變化。結(jié)合層狀模型假設(shè)，可以推斷淺部（可能20米到50米之間）存在一個電阻率相對較低的層位，該層位可能對應(yīng)富水性地層。50米處視電阻率升高，可能進(jìn)入電阻率相對較高的基巖或粘性土層。2.解：測點處聲波速度為2100米/秒，介于泥巖（1800米/秒）和砂巖（2500米/秒）的速度之間。由于聲波速度在含水層中通常會降低（相對于干燥巖石），而泥巖的聲波速度低于砂巖，說明該測點處地層聲波速度比干燥泥巖快，但比干燥砂巖慢。結(jié)合孔隙度信息（泥巖孔隙度>砂巖孔隙度），可以推斷該地層可能為含水的泥巖，或者為水飽和度較低的砂巖。具體巖性需結(jié)合地質(zhì)資料進(jìn)一步確認(rèn)，但可以判斷該層位具有一定的含水性。五、論述題在進(jìn)行地下水賦存條件評價時，選擇合適的地球物理方法組合需綜合考慮以下因素：首先，明確勘探目標(biāo)，是普查、詳查還是特定目標(biāo)（如找泉、監(jiān)測）。其次，分析區(qū)域地質(zhì)背景，包括地形地貌、基巖類型、覆蓋層性質(zhì)、區(qū)域構(gòu)造特征等。第三，了解水文地質(zhì)條件，如含水層類型（砂卵石、裂隙巖、巖溶）、埋深、富水性、補給排泄條件等。第四，考慮場地條件，如地形起伏、植被覆蓋、人類活動干擾程度、經(jīng)濟預(yù)算等。基于以上分析，選擇方法組合應(yīng)遵循針對性、有效性、經(jīng)濟性和可行性的原則。例如，在覆蓋區(qū)普查淺層地下水，可優(yōu)先考慮電阻率法（如電剖面、電測深）或電磁法（如感應(yīng)法），因其裝置輕便、成本相對較低。若需探測基巖頂面和深部構(gòu)造，可結(jié)合淺層地震勘探。在山區(qū)或基巖裸露區(qū)，地震勘探效果較好。對于探測巖溶水或裂隙水，除