2025年大學《海洋技術》專業(yè)題庫——海洋地球物理與海洋化學考試時間：______分鐘總分：______分姓名：______一、選擇題1.在海洋地震勘探中，主要利用哪種類型的地震波進行探測？()A.P波(縱波)B.S波(橫波)C.R波D.SH波2.海水密度主要受以下哪個因素影響最大？()A.海水溫度B.海水鹽度C.海水壓力D.海水聲速3.地球磁場的主要來源被認為是？()A.地核的液態(tài)外核對流B.地球內部放射性元素衰變C.地球表面地磁異常體D.太陽活動4.海水中溶解氧的濃度主要受哪些因素影響？()A.溫度、鹽度、壓力B.水深、光照、水流C.營養(yǎng)鹽濃度、pH值D.以上都是5.海底沉積物中進行地震波折射和反射的主要界面是？()A.海水表面B.海底基巖與沉積物界面C.海水與沉積物界面D.沉積物內部不同巖性界面6.重力異常主要反映了什么地質構造信息？()A.海底地形起伏B.地下密度分布不均C.地下磁化強度異常D.海水密度變化7.海水化學成分中，含量最多的陰離子是？()A.Cl?B.SO?2?C.HCO??D.Br?8.下列哪項不是典型的海洋生物地球化學循環(huán)過程？()A.碳循環(huán)B.氮循環(huán)C.氧循環(huán)D.金循環(huán)9.利用海洋磁力儀測量到的磁異常，可以推斷？()A.地下巖層的磁化方向B.地下巖層的年齡C.地下巖層的密度D.海水鹽度分布10.海洋環(huán)境污染中，哪一類污染物難以自然降解，且容易在生物體內富集？()A.油類污染物B.無機污染物C.有機污染物D.放射性污染物二、填空題1.海洋地震勘探中，人工震源常用的有______和______。2.海水鹽度的標準單位是______，表示千千克海水中溶解鹽類的克數(shù)。3.地球物理勘探中，利用地震波的______、______和______等參數(shù)來推斷地下結構。4.海水pH值的變化主要受______和______的影響。5.海洋沉積物中的______是重要的地球化學指示礦物，可以反映沉積環(huán)境。6.重力異常分為布格異常、______和______。7.海洋中主要的營養(yǎng)鹽包括氮、磷、硅和______。8.地磁極倒轉是指地磁場的______極和______極在地理極的位置發(fā)生互換。9.海水中的溶解氧主要通過______和______過程進行交換。10.海洋化學分析中，測定海水中離子濃度的常用方法有______和______。三、簡答題1.簡述海洋地震勘探的基本原理。2.簡述影響海水密度的三個主要因素及其影響規(guī)律。3.簡述地磁場的主要特征。4.簡述海洋中碳循環(huán)的主要過程。四、計算題1.某處海水的溫度為10°C，鹽度為35‰，壓力為1000米水柱。已知該溫度、鹽度、壓力下的海水密度為1025kg/m3。若該處地下有一層密度為2700kg/m3的巖層，厚度為2000米。請估算該巖層引起的理論布格重力異常值（假設參考密度為2670kg/m3，重力加速度為9.8m/s2）。2.某海區(qū)表層海水pH值為8.1，溶解氧含量為6mg/L。假設該海區(qū)某層水溫為5°C，鹽度為37‰，壓力為500米水柱。請根據(jù)經(jīng)驗公式估算該層水的pH值（提示：溫度降低，pH值通常升高；壓力升高，pH值通常略微升高）。五、論述題論述海洋地球物理方法（如地震勘探、重力勘探、磁法勘探）在海洋資源勘探（特別是油氣勘探）中的應用原理、主要流程以及面臨的挑戰(zhàn)。試卷答案一、選擇題1.A解析：海洋地震勘探主要利用縱波（P波）在介質中傳播速度快、穿透力強的特點來探測地下結構。2.C解析：海水密度隨壓力增加而增大，但壓力的影響相對較小。溫度降低和鹽度升高都會導致海水密度增大，其中溫度的影響更為顯著。3.A解析：地核外核的液態(tài)對流是地磁場的主要來源，產(chǎn)生地磁場的發(fā)電機效應。4.D解析：海水溶解氧濃度受溫度（低溫高氧）、鹽度（鹽度高氧低）、壓力（壓力高氧高）、光照（表層光合作用產(chǎn)生氧）、水流（帶來富氧或缺氧水）、營養(yǎng)鹽濃度、pH值等多種因素綜合影響。5.B解析：地震波從海水進入較致密的沉積物或基巖時，在界面會發(fā)生折射和反射，這是解釋海底地下結構的主要依據(jù)。6.B解析：重力異常主要是由地下密度不均勻引起的，高密度體上方表現(xiàn)為正異常，低密度體上方表現(xiàn)為負異常。7.A解析：氯離子（Cl?）是海水中含量最多的陰離子，其濃度約為chloride。8.D解析：碳、氮、氧是構成生命體的基本元素，其循環(huán)在海洋中極為重要。金循環(huán)不屬于典型的生物地球化學循環(huán)。9.A解析：地磁異常反映的是地下巖石的磁化方向與當前地磁場方向不一致，通過研究磁異常可以推斷地下巖層的磁化歷史和產(chǎn)狀。10.D解析：放射性污染物（如重金屬、放射性同位素）難以自然降解，且能在生物體內通過食物鏈富集，造成長期危害。二、填空題1.爆炸震源探空氣槍解析：爆炸震源通過水下爆炸產(chǎn)生地震波，探空氣槍通過壓縮空氣瞬間釋放產(chǎn)生氣泡，再將能量傳遞給海水產(chǎn)生地震波。2.PracticalSalinityUnit(PSU)解析：海水鹽度的標準單位是PSU，國際上常用千分之幾（‰）表示，但PSU是更科學的標準定義。3.波速時間勘探深度解析：地震波在地下傳播的速度、傳播時間以及振幅衰減情況，可以用來推斷地下介質性質和結構深度。4.溫度鹽度解析：海水pH值主要受溶解二氧化碳引起的碳酸平衡影響，而溶解二氧化碳的濃度又受溫度（低溫溶解度高）和鹽度（鹽度高溶解度低）影響。5.磁鐵礦解析：磁鐵礦是鐵磁性礦物，其含量和分布可以反映沉積時的古地磁方向和盆地演化歷史，是重要的地球化學指示礦物。6.大地異常區(qū)域異常解析：布格異常是去除地形、密度不均影響后的異常；大地異常是進一步去除地殼整體密度變化影響的異常；區(qū)域異常則指更深部、更大尺度密度不均引起的異常。7.溶解氧解析：溶解氧雖然常被視為物理量，但在海洋生態(tài)和化學過程中至關重要，常與營養(yǎng)鹽并列討論。8.北南解析：地磁極倒轉指地磁場的北極和南極在地理上發(fā)生互換，即原本指向地理北極的磁針指向地理南極，反之亦然。9.海水與大氣交換化學沉淀與釋放解析：溶解氧主要通過大氣中的氧溶解到海水中，以及海水中溶解氧的化學沉淀（形成氧化物）與釋放過程進行交換。10.化學分析儀器法實驗室濕法分析解析：測定海水中離子濃度可以通過儀器直接測量（如離子選擇性電極法）或傳統(tǒng)的濕化學實驗室分析方法（如滴定法、分光光度法）。三、簡答題1.簡述海洋地震勘探的基本原理。解析：海洋地震勘探利用人工震源（如爆炸震源或空氣槍）在海底產(chǎn)生地震波，這些波在地下介質中傳播，遇到不同物理性質（密度、彈性模量）的界面時發(fā)生反射和折射。攜帶地下信息的反射波返回到海面，被安裝在船上的檢波器陣列接收。通過記錄反射波的旅行時間、振幅、頻率等信息，并經(jīng)過處理和解釋，可以推斷地下地層結構、巖性、斷層、圈閉等地質特征。2.簡述影響海水密度的三個主要因素及其影響規(guī)律。解析：影響海水密度的主要因素有溫度、鹽度和壓力。*溫度：溫度升高，海水分子熱運動加劇，粒子間距增大，密度減??；溫度降低，粒子運動減弱，間距減小，密度增大。*鹽度：鹽度升高，水中溶解的鹽類離子數(shù)量增多，增加了單位體積內的質量和粒子數(shù)，密度增大；鹽度降低，離子數(shù)量減少，密度減小。*壓力：壓力增大，海水分子被壓縮，單位體積內的質量增加，密度增大。壓力對密度的影響相對溫度和鹽度較小，但在深海中不可忽略。3.簡述地磁場的主要特征。解析：地磁場的主要特征包括：*具有磁極：存在地理北極和地理南極，與地磁北極和地磁南極的位置不重合。*磁力線：磁力線從地磁北極出發(fā)，進入地磁南極，形成閉合曲線。*變化性：地磁場強度和方向隨時間變化，包括長期緩慢變化和短期波動（如地磁暴）。*內源場為主：地磁場主要是由地球內部（地核和地幔）產(chǎn)生的，稱為內源磁場，其強度遠大于由太陽風等產(chǎn)生的外源磁場（磁層）。4.簡述海洋中碳循環(huán)的主要過程。解析：海洋碳循環(huán)是大氣、海洋、生物圈和巖石圈之間碳元素交換的關鍵環(huán)節(jié)，主要過程包括：*大氣與海表交換：通過物理過程（氣體擴散）和生物過程（光合作用和呼吸作用），碳在海洋表層與大氣之間進行交換。*海水垂直混合：物理過程將表層富含碳的waters與深層waters混合，影響碳的垂直分布。*生物泵：海洋生物（浮游植物、浮游動物）通過光合作用吸收表層二氧化碳，生長后沉降到深?；蚝５?，將碳從表層輸送到深?；蜷L期儲存。*化學過程：碳在海水中的溶解、形成碳酸鹽（碳酸鈣）沉淀、與有機物的結合等化學過程也參與碳的循環(huán)。四、計算題1.某處海水的溫度為10°C，鹽度為35‰，壓力為1000米水柱。已知該溫度、鹽度、壓力下的海水密度為1025kg/m3。若該處地下有一層密度為2700kg/m3的巖層，厚度為2000米。請估算該巖層引起的理論布格重力異常值（假設參考密度為2670kg/m3，重力加速度為9.8m/s2）。解析：布格重力異常計算公式為Δg_B=(2πG/ρ?)*Δρ*h，其中G為引力常數(shù)（≈6.674×10?11N·m2/kg2），ρ?為參考密度（取2670kg/m3），Δρ為巖層與參考密度的密度差（2700-2670=30kg/m3），h為巖層厚度（2000m）。代入計算：Δg_B=(2π*6.674×10?11/2670)*30*2000≈4.8mGal。注意：實際計算中G需精確值，且單位需統(tǒng)一，結果約為4.8毫伽(mGal)。2.某海區(qū)表層海水pH值為8.1，溶解氧含量為6mg/L。假設該海區(qū)某層水溫為5°C，鹽度為37‰，壓力為500米水柱。請根據(jù)經(jīng)驗公式估算該層水的pH值（提示：溫度降低，pH值通常升高；壓力升高，pH值通常略微升高）。解析：根據(jù)提示和經(jīng)驗，低溫（5°Cvs10°C）會使pH升高，高壓（500米vs0米）會使pH略微升高。*僅考慮溫度影響：溫度每降低1°C，pH值可能升高約0.01-0.02。從10°C降到5°C，升高約(10-5)*0.015≈0.075。*考慮壓力影響：壓力每增加100米，pH值可能升高約0.002-0.003。從0米增加到500米，升高約500*0.0025≈0.0125。*綜合影響：pH值初步估算升高約0.075+0.0125=0.087。*估算結果：原pH值為8.1，估算新pH值為8.1+0.087≈8.19。實際計算會更復雜，但此為基于經(jīng)驗規(guī)則的合理估算。五、論述題論述海洋地球物理方法（如地震勘探、重力勘探、磁法勘探）在海洋資源勘探（特別是油氣勘探）中的應用原理、主要流程以及面臨的挑戰(zhàn)。解析：海洋地球物理方法在現(xiàn)代海洋資源勘探，特別是油氣勘探中扮演著核心角色，主要通過非侵入性地探測地下結構，尋找油氣儲集的有利條件（如背斜、斷層、地層不整合等圈閉）。*應用原理：*地震勘探(SeismicExploration):利用人工震源產(chǎn)生的地震波在地下傳播，遇到不同巖性或構造界面時發(fā)生反射，接收并記錄這些反射波。通過分析反射波的旅行時間、振幅、頻率等信息，可以繪制地下地質剖面圖，識別潛在的儲集層、蓋層、圈閉構造等。其基本原理是波動理論。*重力勘探(GravityExploration):利用重力儀測量地球重力場的微小變化。地下密度分布不均（如高密度的基巖與低密度的沉積盆地、鹽丘、油氣藏）會引起重力異常。通過計算和解釋重力異常，可以推斷地下構造起伏、盆地形態(tài)、鹽丘等，間接尋找油氣聚集區(qū)。*磁法勘探(MagneticExploration):利用磁力儀測量地球磁場的局部異常?；鸪蓭r（常含鐵磁性礦物）的分布、巖層的產(chǎn)狀以及某些地質構造（如磁異常線）都可以引起磁異常。磁法勘探常用于尋找與火成巖有關的油氣藏，或作為地震勘探的輔助手段，幫助確定基底構造。*主要流程：*資料采集：根據(jù)勘探目標選擇合適的地球物理方法和儀器（如空氣槍震源、地震檢波器、重力儀、磁力儀），在海上進行數(shù)據(jù)采集。震源和檢波器通常安裝在船上，形成不同的采集