2025年大學《地球物理學》專業(yè)題庫——地磁場異常與地下構造演化的關系研究考試時間：______分鐘總分：______分姓名：______一、地磁場主要由地核中的液態(tài)外核的對流運動產生，其強度隨時間變化的長期變化趨勢表現(xiàn)為______________________，而其極性則呈現(xiàn)周期性的______________________現(xiàn)象。二、簡述地磁異常的主要類型及其形成的基本地質原因。三、解釋什么是“航磁異?！?？其相對于地面磁測相比，主要優(yōu)點是什么？四、磁異常的向下延拓處理在地下構造解釋中有什么作用？簡述其基本原理。五、假設在一個前寒武紀變質基底之上覆蓋有巨厚的沉積巖系，在其下方發(fā)現(xiàn)了一條延伸較遠的負磁異常帶。請分析這條磁異?？赡芊从车牡叵聵嬙焯卣鳎⒄f明推斷的理由。六、在利用航磁數(shù)據(jù)研究區(qū)域構造時，常會同時觀察到正、負磁異常相伴出現(xiàn)的情況。試分析這種正負異常組合可能形成的幾種主要地下構造模型，并簡述各自的磁異常特征。七、地磁極性倒轉事件記錄在地層中，對于認識地球的______________________和______________________具有重要的意義。利用古地磁學方法研究地殼運動時，通常需要解決哪些關鍵問題？八、將地磁異常數(shù)據(jù)與其他地球物理數(shù)據(jù)（如重力數(shù)據(jù)）聯(lián)合反演地下結構時，有哪些優(yōu)勢？試述聯(lián)合反演的基本思路。九、現(xiàn)代地球物理學研究中，地磁數(shù)據(jù)在尋找哪些類型的地下資源或地質構造方面具有獨特的應用價值？請舉例說明。十、結合地幔對流理論，簡要說明地磁場非偶極成分的長期變化可能與地球內部的哪些地質過程有關。試卷答案一、減弱；主極性倒轉二、解析思路：首先要列出主要的異常類型，如總場異常、磁異常（包括ΔT異常、ΔZ異常、ΔH異常等）。然后針對每種類型，解釋其定義（即實際磁場與正常地磁場的偏差），并闡述其形成的地質原因。例如，總場異常是地球實際磁場強度與正常磁場強度的差值，其成因復雜，既可能與地殼深部密度、磁化強度異常有關，也可能與上地幔的深部結構和巖漿活動有關。磁異常則更直接地反映巖性、巖相或構造引起的局部磁化差異。成因上，巖漿巖通常具有強磁性，其產狀、侵位深度、埋藏狀態(tài)等都會影響異常形態(tài)；變質巖的磁化強度和方向受變質過程控制；沉積巖通常磁性較弱。構造活動，如斷裂，可能切割磁化體，導致磁異常的錯斷、變形或分異。三、解析思路：定義航磁異常（即在飛機上進行的磁測獲得的異常數(shù)據(jù)）。主要優(yōu)點可以從效率、覆蓋范圍、成本、安全性以及探測深度等方面進行闡述。效率高，因為可以在短時間內覆蓋廣闊區(qū)域；覆蓋范圍廣，能夠快速獲取大區(qū)域的地磁信息；成本相對地面測量較低，且作業(yè)環(huán)境更安全，避免了復雜地形帶來的困難。四、解析思路：解釋向下延拓的目的是將觀測到的地表磁異常“延伸”到更深的深度，以獲得相當于在更淺處觀測到的、代表更深層信息的異常。其作用在于：1）壓制淺部干擾，突出深部異常特征；2）便于與理論模型或其他深部探測數(shù)據(jù)（如地震）進行對比分析；3）為進行深部構造解釋提供依據(jù)?；驹硎抢么盼焕碚摶虍惓霰磉_式，推導出地表觀測到的磁異常在地下某一深度處的理論值，通常通過迭代計算或解析公式實現(xiàn)。五、解析思路：分析負磁異常的成因，結合前寒武紀基底（通常磁性較強且穩(wěn)定）和上覆沉積巖系（通常磁性較弱）的地質特征。負異常最可能的原因是基底發(fā)生了強烈的褶皺或斷裂構造，使得部分原本埋藏較淺、未出露的基底被抬升，其負異常疊加在沉積巖的正異常（如果存在）之上，或者基底斷裂帶附近巖性破碎、磁化減弱或翻轉。也可能是基底下方存在規(guī)模較大的巖漿巖體（如隱伏花崗巖）冷卻后磁性減弱或反向，或者存在巨大的空腔構造（如鹽下構造）導致密度異常而引起磁異常。推斷理由應基于這些地質可能性與磁異常特征（負值、延伸性）的關聯(lián)性。六、解析思路：分析正負異常組合可能對應的構造模型。常見的模型包括：1）背斜構造，核部為前寒武紀基底等高磁異常區(qū)，兩翼為沉積巖系等低磁或負磁異常區(qū)；2）向斜構造，槽部為沉積巖系等低磁或負磁異常區(qū)，兩翼為基底等高磁異常區(qū)；3）地壘構造，壘脊由高磁性的基底或巖漿巖構成，其兩側為低磁性的沉積盆地；4）地塹構造，地塹槽底可能因沉積較厚或存在斷裂、巖漿活動而形成負異常，兩側為高磁性壘塊；5）斷裂構造，正負異?？赡芊謩e位于斷裂的兩側，反映了構造的錯斷和巖性/巖相的差異。七、解析思路：首先回答地磁極性倒轉記錄的意義，即記錄了地球磁場的長期變化歷史，是地球內部動力學過程（尤其是液態(tài)外核）的直接證據(jù)，也為劃分地質年代、對比不同地區(qū)地層提供了重要依據(jù)。其次回答古地磁學研究需解決的問題，主要是如何準確測定古地磁極的位置和方向（即極移問題），如何確定地層的古緯度，如何區(qū)分原生磁化與次生磁化，以及如何建立可靠的地磁極性年表等。八、解析思路：闡述聯(lián)合反演的優(yōu)勢，主要在于提高反演結果的可靠性和精度。單一數(shù)據(jù)集往往存在信息量不足或分辨率不高的問題，聯(lián)合不同物理場（如磁場反映磁化、密度信息，重力場反映密度信息）的數(shù)據(jù)，可以提供更豐富的約束條件，克服單一方法的局限性，獲得更符合地質實際的地下模型?；舅悸肥墙⒔y(tǒng)一的地球物理正演模型，將不同數(shù)據(jù)集的觀測值納入一個總的誤差函數(shù)中，通過優(yōu)化算法（如最小二乘法、迭代法）同時反演出地下參數(shù)（如密度、磁化強度、界面深度和形態(tài)）。九、解析思路：列舉地磁數(shù)據(jù)的主要應用領域。在資源勘探方面，如尋找具有特殊磁性的礦產，特別是鐵、錳、鎳、鈷等磁鐵礦床，以及利用磁異常推斷油氣藏上覆鹽蓋層的下方構造。在地質構造研究方面，如識別和追蹤大規(guī)模斷裂構造，圈定巖漿活動區(qū)和火成巖體，分析地殼深部結構和構造變形，研究盆地形成與演化等。舉例時需具體說明地磁數(shù)據(jù)在其中扮演的角色，如通過高磁異常圈定隱伏巖體，通過正負異常組合解譯斷裂構造等。十、解析思路：結合地幔對流理論解釋非偶極成分的成因。地幔對流是地幔物質在內部熱量驅動下發(fā)生的對流運動。這種對流會導致軟流圈中的巖石圈板塊發(fā)生俯沖、分離、碰撞等運動，并可能引發(fā)巖漿活動。這些過程都會擾動地核