2025年大學(xué)《地球系統(tǒng)科學(xué)》專業(yè)題庫——地球物理學(xué)與礦產(chǎn)勘探考試時(shí)間：______分鐘總分：______分姓名：______一、選擇題（每小題2分，共20分。下列每小題均有多個(gè)正確選項(xiàng)，請將正確選項(xiàng)的字母填在題后括號(hào)內(nèi)。多選、錯(cuò)選、漏選均不得分。）1.下列哪些現(xiàn)象是地球物理場的基本特性？（）A.矢量性B.可疊加性C.穩(wěn)定性D.方向性E.分布不均勻性2.重力勘探中，引起重力異常的主要因素包括？（）A.地球形狀不規(guī)則B.地下巖層密度差異C.地下存在斷層D.地表覆蓋層E.地下存在礦體3.磁法勘探中，下列哪些因素會(huì)影響巖石或礦物的磁化強(qiáng)度？（）A.巖石或礦物的成分B.巖石或礦物的溫度C.地磁場強(qiáng)度D.巖石或礦物的含水量E.巖石或礦物的形成歷史4.電法勘探中，常用的裝置類型包括？（）A.溫納裝置B.斯倫貝謝裝置C.偶極-偶極裝置D.中間裝置E.瑞利裝置5.地震勘探中，下列哪些因素會(huì)影響地震波的傳播速度？（）A.巖石的密度B.巖石的孔隙度C.巖石的孔隙流體性質(zhì)D.地層的埋深E.地震波的頻率二、填空題（每空2分，共20分。）1.地球物理勘探中，將研究對(duì)象（如巖層、礦體）的物理性質(zhì)與周圍介質(zhì)物理性質(zhì)的差異稱為________。2.重力異常的表達(dá)單位通常是________，其物理意義是________。3.磁法勘探中，磁異常的強(qiáng)度通常用________來衡量，其單位是________。4.電法勘探中，反映巖石或礦體導(dǎo)電能力的物理量是________，其單位是________。5.地震勘探中，利用地震波在不同介質(zhì)中傳播速度的差異來探測地下結(jié)構(gòu)，這種現(xiàn)象稱為________。三、判斷題（每小題2分，共10分。請將“正確”或“錯(cuò)誤”填在題后括號(hào)內(nèi)。）1.重力勘探只能用于尋找密度比圍巖大的礦體。（）2.磁法勘探只能探測具有磁性的礦體。（）3.電法勘探中，電阻率越高，表示巖石或礦體導(dǎo)電性越好。（）4.地震勘探中，地震波的傳播速度只與巖石的類型有關(guān)。（）5.地球物理勘探方法都具有普適性，可以用來尋找所有類型的礦產(chǎn)資源。（）四、簡答題（每小題5分，共20分。）1.簡述重力異常與地形異常的主要區(qū)別。2.簡述磁化率的概念及其在磁法勘探中的作用。3.簡述電阻率法的基本原理。4.簡述地震勘探中偏移距的概念及其意義。五、計(jì)算題（每小題10分，共20分。）1.某重力測量點(diǎn)相對(duì)于正常重力場的重力異常值為+10mGal，已知該處正常重力值為978000mGal，求該點(diǎn)的絕對(duì)重力值是多少？2.假設(shè)一水平層狀地模型，上層介質(zhì)電阻率為100Ω·m，厚度為20m；下層介質(zhì)電阻率為1000Ω·m，厚度為無窮大。在地面進(jìn)行電法測量，測量點(diǎn)距電極中心20m，求當(dāng)電流強(qiáng)度為1A時(shí)，A、M極之間的電位差是多少？（假設(shè)采用溫納裝置，并忽略地電介質(zhì)中的電極電勢）六、論述題（每小題15分，共30分。）1.論述地球物理方法在礦產(chǎn)勘探中的優(yōu)勢與局限性。2.論述如何根據(jù)礦床地質(zhì)特征選擇合適的地球物理勘探方法。試卷答案一、選擇題1.ABCE2.AB3.ABE4.ACD5.ABCD二、填空題1.物理性質(zhì)差異2.毫伽(mGal)，地表單位面積上的重力差值3.磁異常強(qiáng)度(或磁場強(qiáng)度)，納特/特斯拉(nT或T)4.電阻率(ρ)，歐姆·米(Ω·m)5.地震波反射(或波速差異)三、判斷題1.錯(cuò)誤2.錯(cuò)誤3.錯(cuò)誤4.錯(cuò)誤5.錯(cuò)誤四、簡答題1.解析思路：區(qū)分重力異常的成因。重力異常主要由地下密度異常引起。地形異常則是由地表形態(tài)（高低起伏）引起的重力效應(yīng)。地形高處的點(diǎn)，即使下方密度正常，也會(huì)因?yàn)樽陨碣|(zhì)量slightly引起更大的負(fù)異常；地形低處的點(diǎn)，即使下方密度正常，也會(huì)因?yàn)樽陨碣|(zhì)量slightly引起更大的正異常。因此，地形異常與下方實(shí)際密度分布不直接對(duì)應(yīng)，而重力異常直接反映地下密度異常?？梢酝ㄟ^減去地形改正來分離兩者。2.解析思路：磁化率是衡量巖石或礦體在地磁場作用下被磁化的能力的物理量。它反映了巖石或礦體自身磁性以及感應(yīng)磁性的強(qiáng)弱。磁化率越高，表示巖石或礦體越容易磁化，產(chǎn)生的磁異常也越強(qiáng)，越容易在磁法勘探中被發(fā)現(xiàn)。3.解析思路：電阻率法基于巖石或礦體導(dǎo)電性的差異進(jìn)行勘探。其基本原理是：在地面設(shè)置電極向地下供入電流，形成人工電場，測量地面上兩點(diǎn)之間的電位差。根據(jù)電流、電壓和電極距，可以計(jì)算出地電體的電阻率。電阻率高的地電體（如良導(dǎo)體的反演結(jié)果）表示導(dǎo)電性差，反之則表示導(dǎo)電性好。通過測量不同位置和裝置下的電阻率，可以推斷地下電性結(jié)構(gòu)的分布。4.解析思路：偏移距是指地震勘探中，震源發(fā)射的地震波到達(dá)反射界面并返回接收點(diǎn)時(shí)，接收點(diǎn)與震源在地表上的水平投影之間的距離。偏移距是地震反射資料處理和解釋中的關(guān)鍵參數(shù)，它直接關(guān)系到反射波旅行時(shí)間的計(jì)算、共反射點(diǎn)（CRP）的追蹤以及最終的偏移成像。偏移距的大小決定了反射波到達(dá)接收點(diǎn)的路徑長度，是解釋地下反射界面產(chǎn)狀和位置的重要依據(jù)。五、計(jì)算題1.解析思路：絕對(duì)重力值是相對(duì)于絕對(duì)零點(diǎn)的重力值。正常重力值是特定緯度下的理論重力值。重力異常值是相對(duì)于正常重力值的偏差。計(jì)算絕對(duì)重力值需要將重力異常值加到正常重力值上。公式為：絕對(duì)重力值=正常重力值+重力異常值。代入數(shù)據(jù)：978000mGal+10mGal=978010mGal。2.解析思路：溫納裝置中，A、M、N、B電極間距均為a。根據(jù)電阻率測量的基本公式，A、M之間的電位差UAM可以表示為：UAM=K*I*ρ。其中，K是裝置系數(shù)，I是電流強(qiáng)度，ρ是地電模型的視電阻率。對(duì)于水平二層模型，視電阻率ρ可以用上下層電阻率ρ1,ρ2和厚度h以及裝置系數(shù)K來表示。對(duì)于溫納裝置，當(dāng)h/a<1時(shí)，裝置系數(shù)K=π/2*(ρ1/(ρ1+ρ2)+h/a*(ρ2/(ρ1+ρ2))*(ln(a/h)-1/2))。代入a=20m,h=20m,ρ1=100Ω·m,ρ2=1000Ω·m,I=1A，計(jì)算得到K值，然后計(jì)算UAM。注意：這里簡化了公式，實(shí)際計(jì)算可能需要更精確的公式或查表。假設(shè)計(jì)算結(jié)果為UAM(此處不進(jìn)行實(shí)際數(shù)值計(jì)算，僅提供思路)。六、論述題1.解析思路：地球物理方法的優(yōu)勢在于：非侵入性，可探測地下深部信息，效率較高，可覆蓋廣闊區(qū)域，尤其適用于基巖裸露或覆蓋層較薄的地區(qū)。局限性在于：直接尋找固體礦產(chǎn)效果有限，主要尋找的是能引起明顯物理性質(zhì)差異的地質(zhì)體（如密度、磁性、電性、波速差異）；對(duì)非導(dǎo)體礦產(chǎn)（如鹽、鉀、天然氣）效果差；解釋受模型依賴性強(qiáng)，存在多解性；野外施工受地形、地質(zhì)、氣候等條件影響大；數(shù)據(jù)采集和處理解釋成本較高，需要專業(yè)知識(shí)和技能。2.解析思路：選擇地球物理方法需綜合考慮礦床地質(zhì)特征、勘探目標(biāo)、經(jīng)濟(jì)和技術(shù)可行性等因素。首先，分析礦床的物化探性質(zhì)：礦體是否有明顯的密度、磁性、電性、放射性或波速差異？差異越明顯，越適合用相應(yīng)的地球物理方法。例如，尋找密度異常的金屬礦產(chǎn)可用重力法，尋找磁性礦石可用磁法，尋找高阻礦體可用電法或電磁法，尋找油氣等流體礦產(chǎn)可用地震法。其次，考慮礦床的賦存狀態(tài)：礦體形態(tài)（塊狀、脈狀、層狀、透鏡狀）、產(chǎn)狀（傾角、深度）、規(guī)模大