2025年大學(xué)《地球物理學(xué)》專業(yè)題庫(kù)——地球物理學(xué)在構(gòu)造地質(zhì)學(xué)中的應(yīng)用考試時(shí)間：______分鐘總分：______分姓名：______一、選擇題（每題2分，共20分。請(qǐng)將正確選項(xiàng)字母填入括號(hào)內(nèi)）1.在彈性介質(zhì)中，縱波波速（Vp）與橫波波速（Vs）的關(guān)系通常描述為？A.Vp=VsB.Vp=√2*VsC.Vp=1.73*VsD.Vp=Vs/√32.地震反射法的主要原理是利用了介質(zhì)之間哪些參數(shù)的突變？A.密度和磁性B.密度和波速C.磁化和電阻率D.電阻率和孔隙度3.重力異常主要由什么引起？A.地球內(nèi)部物質(zhì)密度分布的不均勻B.地球內(nèi)部磁場(chǎng)分布的不均勻C.地表地形起伏D.地下水活動(dòng)4.磁法勘探在地質(zhì)構(gòu)造研究中，主要用于探測(cè)什么性質(zhì)的地物？A.密度差異B.電阻率差異C.磁性差異D.孔隙度差異5.電法勘探中，電阻率測(cè)深方法主要目的是？A.查明地表淺層地層結(jié)構(gòu)B.探測(cè)深部隱伏斷層C.確定地下水的存在和分布D.圈定不同電性地質(zhì)體的范圍6.對(duì)于水平層狀均勻介質(zhì)，重力異常主要表現(xiàn)為？A.峰值異常B.谷值異常C.水平梯度異常D.垂直梯度異常7.地震波在兩種不同介質(zhì)分界面處發(fā)生反射和折射，其反射系數(shù)主要取決于？A.入射角度B.兩種介質(zhì)的波阻抗差異C.兩種介質(zhì)的密度差異D.兩種介質(zhì)的孔隙度差異8.磁異常的水平梯度較大，通常指示？A.磁性體埋深較淺B.磁性體傾角較陡C.磁性體規(guī)模較小D.附近存在其他磁性干擾9.大地電磁測(cè)深（MT）方法主要利用什么場(chǎng)源？A.人工電場(chǎng)和磁場(chǎng)B.地球內(nèi)部放射性元素衰變產(chǎn)生的場(chǎng)C.地球外部變化的太陽(yáng)風(fēng)和地磁場(chǎng)D.地震波的能量10.在利用地震反射資料解釋斷層時(shí)，通常需要關(guān)注哪些地震地質(zhì)標(biāo)志？A.斷層斷距、位移方向、構(gòu)造轉(zhuǎn)折B.地層接觸關(guān)系、巖性變化、沉積厚度C.電阻率突變、磁異常跳躍、重力異常陡增D.地貌形態(tài)、植被分布、地表水系二、填空題（每空1分，共15分。請(qǐng)將答案填入橫線上）1.地震波根據(jù)其振動(dòng)方向與傳播方向的關(guān)系，可分為_(kāi)_____波和______波。2.重力異常的計(jì)算通?；谂ｎD萬(wàn)有引力定律，公式為Δg=G*(M/r2)，其中M代表______，r代表______。3.磁法勘探中，描述巖石磁性強(qiáng)弱的物理量主要是______和______。4.電法勘探中，常用的裝置類型有溫納裝置、斯倫貝謝裝置和______裝置。5.地震反射資料解釋中，確定反射層時(shí)深關(guān)系需要利用______和______。6.地球物理反演是將觀測(cè)到的______通過(guò)數(shù)學(xué)方法轉(zhuǎn)換回地下的______的過(guò)程。7.在區(qū)域重力勘探中，通過(guò)布格重力異常的編制，可以大致了解______和______。三、簡(jiǎn)答題（每題5分，共20分）1.簡(jiǎn)述地震波反射和折射的主要區(qū)別。2.簡(jiǎn)述重力勘探在探測(cè)斷裂構(gòu)造方面的主要依據(jù)和局限性。3.簡(jiǎn)述磁法勘探中，區(qū)分火成巖、變質(zhì)巖和沉積巖的主要磁學(xué)特征。4.簡(jiǎn)述電法測(cè)深曲線的類型及其反映的地下電性結(jié)構(gòu)特征。四、計(jì)算題（每題10分，共20分）1.假設(shè)P波在介質(zhì)A中的速度為3000m/s，在介質(zhì)B中的速度為4500m/s。一束P波以30°的入射角從介質(zhì)A射向介質(zhì)B界面，求反射角和折射角。（請(qǐng)寫出計(jì)算過(guò)程和結(jié)果）2.某區(qū)域布格重力異常值為-50mGal，已知該區(qū)域平均巖石密度為2700kg/m3，地表重力加速度為9.8m/s2，地球平均半徑為6371km。試用簡(jiǎn)化公式估算該區(qū)域下方地殼平均密度異常大致是多少？（請(qǐng)寫出計(jì)算過(guò)程和結(jié)果，說(shuō)明簡(jiǎn)化假設(shè)）五、論述題（每題15分，共30分）1.論述利用地震反射資料進(jìn)行區(qū)域構(gòu)造地質(zhì)調(diào)查的基本流程和其中涉及的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。2.論述重、磁、電三種地球物理方法在探測(cè)隱伏斷裂構(gòu)造方面各自的優(yōu)勢(shì)、局限性和可能的組合應(yīng)用策略。試卷答案一、選擇題1.B2.B3.A4.C5.A6.C7.B8.B9.C10.A二、填空題1.縱；橫2.地下物體質(zhì)量；地下物體中心到觀測(cè)點(diǎn)的距離3.磁化率；剩磁4.偶極5.地震波速度；檢波器道間距6.觀測(cè)數(shù)據(jù)；物理參數(shù)（如密度、波速、磁化率、電阻率等）7.地殼厚度；地殼內(nèi)部密度分布三、簡(jiǎn)答題1.解析思路：區(qū)分反射和折射的關(guān)鍵在于波的傳播行為和能量分配。反射波是入射波在界面返回原介質(zhì)的現(xiàn)象，發(fā)生在波阻抗（密度*波速）差異明顯的界面上，能量部分返回。折射波是入射波進(jìn)入另一介質(zhì)后改變傳播方向的現(xiàn)象，同樣發(fā)生在波阻抗差異處，能量部分進(jìn)入并折射。*答案要點(diǎn)：*反射波：返回原介質(zhì)；發(fā)生在波阻抗差異大的界面上；能量部分返回。*折射波：進(jìn)入另一介質(zhì)并改變方向；發(fā)生在波阻抗差異處；能量部分進(jìn)入并折射。2.解析思路：重力勘探探測(cè)斷裂主要依據(jù)是斷裂帶及其兩側(cè)巖體的密度差異。斷裂帶本身可能密度變化不大，但常伴隨有破碎、蝕變、巖漿活動(dòng)等，導(dǎo)致兩側(cè)圍巖密度發(fā)生相對(duì)變化，形成重力異常。局限性在于：密度差異需足夠大才易被探測(cè)；地形、覆蓋層、深大斷裂引起的密度變化可能被掩蓋；對(duì)于密度差異微小的脆性斷裂探測(cè)效果差。*答案要點(diǎn)：*依據(jù)：斷裂帶及其兩側(cè)巖體密度差異。*局限性：密度差異需顯著；易受地形、覆蓋層影響；對(duì)密度差異小的脆性斷裂效果差。3.解析思路：不同巖石類型的磁性成因和強(qiáng)度不同?；鸪蓭r中常含磁鐵礦，部分變質(zhì)巖（如片麻巖）因變質(zhì)作用形成磁化，沉積巖通常磁性弱或無(wú)磁性，除非含有足夠量的磁性礦物。因此可通過(guò)磁化率（反映磁化強(qiáng)度潛力）和剩磁（已獲得的磁性）來(lái)區(qū)分。*答案要點(diǎn)：*火成巖：常含磁鐵礦，磁性相對(duì)較強(qiáng)，方向可能與形成時(shí)磁場(chǎng)方向有關(guān)。*變質(zhì)巖：部分因變質(zhì)作用形成，磁性相對(duì)火成巖可能較弱或不規(guī)則。*沉積巖：通常磁性弱或無(wú)磁性。*主要依據(jù)：磁化率（反映強(qiáng)弱）和剩磁（反映性質(zhì)和方向）。4.解析思路：電法測(cè)深根據(jù)測(cè)深曲線的形態(tài)（如指數(shù)型、對(duì)數(shù)型、直線性）可以劃分類型，不同類型曲線對(duì)應(yīng)不同的地下電性結(jié)構(gòu)。指數(shù)型反映上淺下深單一均勻介質(zhì)或雙層結(jié)構(gòu)（深層電阻率遠(yuǎn)大于淺層）；對(duì)數(shù)型反映上淺下深雙層結(jié)構(gòu)（深層電阻率略大于或接近淺層）；直線性反映上淺下深三層結(jié)構(gòu)，且中間層電阻率與上下層相近或過(guò)渡平緩。*答案要點(diǎn)：*測(cè)深曲線類型：指數(shù)型、對(duì)數(shù)型、直線性等。*反映特征：*指數(shù)型：?jiǎn)我痪鶆蚪橘|(zhì)或雙層（深阻大）。*對(duì)數(shù)型：雙層結(jié)構(gòu)（深阻略大或近于淺阻）。*直線性：三層結(jié)構(gòu)（中間層阻率與上下層接近）。四、計(jì)算題1.解析思路：運(yùn)用斯涅爾定律（Snell'sLaw）計(jì)算反射角和折射角。反射角等于入射角。折射角通過(guò)sin(θ折射)=(V2/V1)*sin(θ入射)計(jì)算，其中V1、V2為波在介質(zhì)1、介質(zhì)2中的速度，θ入射為入射角。*答案要點(diǎn)：*反射角θr=θi=30°*sin(θt)=(V2/V1)*sin(θi)=(4500/3000)*sin(30°)=1.5*0.5=0.75*θt=arcsin(0.75)≈48.59°*結(jié)果：反射角為30°，折射角約為48.59°。2.解析思路：布格重力異常近似計(jì)算地殼密度異常。公式為Δg≈0.041Δρ*(h/R)，其中Δg為布格異常（mGal），Δρ為地殼密度異常（kg/m3），h為計(jì)算深度（m），R為地球平均半徑（m），0.041為常數(shù)（g=9.8m/s2,G=6.674×10?11N·m2/kg2,R=6371km）。由于題目未給出具體深度，通常假設(shè)計(jì)算深度大致等于地殼厚度，或題目意在估算一個(gè)量級(jí)，可簡(jiǎn)化處理。此處按公式計(jì)算。*答案要點(diǎn)：*公式：Δg≈0.041Δρ*(h/R)*變換求Δρ：Δρ≈Δg*(R/(0.041*h))*代入數(shù)據(jù)（假設(shè)h為地殼平均厚度約35km=35,000m）：Δρ≈(-50mGal)*(6371×103m/(0.041*35×103m))≈-50*(6371/1.435)≈-50*4436≈-221800kg/m3/10?≈-0.22g/cm3*結(jié)果：地殼平均密度異常大致為-0.22g/cm3。（注意：此為簡(jiǎn)化估算，實(shí)際應(yīng)用需更精確模型和參數(shù)）五、論述題1.解析思路：利用地震反射資料進(jìn)行區(qū)域構(gòu)造地質(zhì)調(diào)查是一個(gè)系統(tǒng)過(guò)程。首先進(jìn)行資料采集（確定工區(qū)、設(shè)計(jì)測(cè)線、選擇方法儀器、野外施工），保證數(shù)據(jù)質(zhì)量。然后進(jìn)行資料處理（去噪、偏移、疊加等），將零散的道集轉(zhuǎn)化為連續(xù)的地震剖面。接著進(jìn)行資料解釋（解釋反射同相軸，確定層位、斷層、褶皺等構(gòu)造要素，進(jìn)行構(gòu)造連接和展布分析），結(jié)合區(qū)域地質(zhì)資料，編制構(gòu)造圖。最后進(jìn)行綜合評(píng)價(jià)，分析構(gòu)造格局、形成演化、與礦產(chǎn)或工程地質(zhì)的關(guān)系等。*答案要點(diǎn)：*資料采集：工區(qū)選擇、測(cè)線設(shè)計(jì)、儀器選擇、野外施工。*資料處理：去噪、偏移、疊加等，生成連續(xù)剖面。*資料解釋：識(shí)別層位、斷層、褶皺；構(gòu)造連接與展布分析；編制構(gòu)造圖。*綜合評(píng)價(jià)：分析構(gòu)造格局、形成演化；與區(qū)域地質(zhì)結(jié)合；評(píng)價(jià)資源潛力或工程地質(zhì)條件。2.解析思路：闡述重、磁、電方法探測(cè)斷裂的優(yōu)勢(shì)、局限性和組合應(yīng)用。重力法優(yōu)勢(shì)在于覆蓋廣、成本相對(duì)較低，適合區(qū)域普查，能有效反映深大斷裂引起的密度變化；局限性是分辨率不高