2025年大學《地球系統(tǒng)科學》專業(yè)題庫——地震災害對巖石層的影響研究考試時間：______分鐘總分：______分姓名：______一、選擇題（每題2分，共20分。請將正確選項字母填涂在答題卡相應位置）1.能夠區(qū)分P波和S波到達時間，并用于確定震源距離和深度的主要地震波是？A.面波B.體波C.瑞利波D.橫波2.導致巖石圈發(fā)生突然斷裂錯動的最主要地質(zhì)作用是？A.順層滑動B.地表沉降C.斷層活動D.巖漿侵入3.在地震斷層附近，巖石發(fā)生塑性變形和破裂的“斷層帶”通常被稱為？A.斷層崖B.斷層面C.斷層破碎帶D.裂隙密集帶4.同震地面沉降現(xiàn)象主要發(fā)生在哪種地質(zhì)構(gòu)造背景下？A.褶皺山帶B.新生代斷陷盆地C.老地層隆起區(qū)D.潮間帶海岸5.利用GPS或InSAR技術(shù)測量地震后地殼形變，主要探測的是？A.地震波傳播速度變化B.地表溫度異常C.儲層壓力變化D.地殼水平位移和垂直形變6.地震發(fā)生后，在震源區(qū)附近通常首先出現(xiàn)的是？A.引發(fā)地震的構(gòu)造應力B.地下水化學異常C.地震波（P波或S波）D.誘發(fā)地震活動7.“應力積累-釋放”理論是解釋地震發(fā)生機制的基礎理論之一，其中“釋放”階段對應的是？A.地殼形變加速B.應力達到強度極限C.斷層發(fā)生錯動D.誘發(fā)地震產(chǎn)生8.地震引發(fā)的滑坡、崩塌等地質(zhì)災害，其發(fā)育程度通常與哪些因素密切相關？（請選擇兩個正確選項）A.斷層破裂帶的寬度B.地震烈度C.巖土體性質(zhì)D.地形坡度9.能夠記錄到地震波到達時間，并據(jù)此繪制地震圖，從而確定震源位置的基本設備是？A.地震儀B.測震儀C.地震計D.地震儀站10.對于研究大型斷裂帶長期活動歷史和古地震事件，以下哪種方法最為直接有效？A.地球化學分析B.大地電磁測深C.斷層露頭地質(zhì)調(diào)查與地貌分析D.微震監(jiān)測二、填空題（每空1分，共15分。請將正確答案填寫在橫線處）1.地震波按傳播介質(zhì)不同，可分為______波和______波。2.能夠繞過障礙物傳播的地震波稱為______波，它通常具有較長的周期和較小的振幅。3.根據(jù)斷層兩盤相對運動方向，正斷層、逆斷層和平移斷層的劃分是基于______關系。4.地震發(fā)生后，地殼內(nèi)部仍持續(xù)進行的地殼形變和應力調(diào)整過程被稱為______效應。5.用來衡量地震影響和破壞程度的標準是______（英文縮寫）。6.大型地震常導致地表產(chǎn)生______（現(xiàn)象名稱），其規(guī)模和范圍可能與斷層破裂帶一致或超出。7.除了傳統(tǒng)的地震地質(zhì)調(diào)查，現(xiàn)代研究還廣泛利用______和______等技術(shù)手段來探測和量化地震對巖石圈的影響。8.在地震斷層帶上，通常發(fā)育著從斷層角礫巖到斷層泥的系列巖石構(gòu)造，反映了______的演化過程。9.地震誘發(fā)火山噴發(fā)或溫泉、氣體異常等現(xiàn)象，是地震引發(fā)______（現(xiàn)象類型）的實例。三、判斷題（每題1分，共10分。請將“正確”或“錯誤”填涂在答題卡相應位置）1.所有地震都發(fā)生在構(gòu)造活動帶上。（）2.S波的波速總是大于P波的波速。（）3.地震斷層活動只會產(chǎn)生同震效應，不會引起震后效應。（）4.地震烈度與地震震級成正比關系。（）5.地下水位的劇烈變化可能是地震前兆之一。（）6.任何規(guī)模的地表形變都可以確定為是由地震引起的。（）7.地震波穿過不同介質(zhì)界面時，會發(fā)生反射和折射現(xiàn)象。（）8.地震研究對于理解地球內(nèi)部結(jié)構(gòu)、板塊構(gòu)造理論具有重要意義。（）9.地震斷層通常只發(fā)育在陸地上。（）10.地震災害風險評估是制定防震減災規(guī)劃的重要依據(jù)。（）四、簡答題（每題5分，共20分）1.簡述地震波（P波和S波）的主要區(qū)別及其在地震學中的作用。2.簡述同震地表破裂的主要表現(xiàn)形式及其形成機制。3.簡述大地測量技術(shù)（如GPS、InSAR）在研究地震形變方面的主要原理和優(yōu)勢。4.簡述地震誘發(fā)滑坡、崩塌等地質(zhì)災害的主要觸發(fā)因素及其與地震烈度的關系。五、論述題（每題10分，共20分）1.論述地震對巖石圈結(jié)構(gòu)、應力狀態(tài)和地表形態(tài)可能產(chǎn)生的主要影響。2.結(jié)合你所了解的研究方法，論述如何綜合運用地質(zhì)調(diào)查、大地測量和地球物理探測手段來研究一個活動斷裂帶的歷史活動性及其對區(qū)域地震風險評估的意義。---試卷答案一、選擇題1.B解析：體波（包括P波和S波）能夠穿透不同介質(zhì)，區(qū)分P波和S波到達時間（時間差）是確定震源距離和深度的基本原理。2.C解析：斷層活動是巖石圈發(fā)生突然、大規(guī)模斷裂錯動的直接地質(zhì)現(xiàn)象，是地震發(fā)生的物理機制。3.C解析：斷層破碎帶是指斷層帶內(nèi)巖石強烈破碎、變形、揉皺的狹長地帶，是應力集中和釋放的主要場所。4.B解析：新生代斷陷盆地地殼結(jié)構(gòu)脆弱，承受的引張應力較大，地震活動強烈時易發(fā)生同震或震后地面沉降。5.D解析：GPS和InSAR技術(shù)主要利用衛(wèi)星信號或雷達干涉測量技術(shù)，精確探測地殼在水平方向和垂直方向上的微小形變。6.C解析：地震波是由震源向外傳播的擾動，在震源處首先產(chǎn)生并開始向外傳播的是P波（壓縮波）。7.C解析：“應力積累-釋放”理論認為，地殼某處應力不斷積累直至超過巖石強度極限時，會發(fā)生斷層錯動，釋放能量形成地震。8.B,D解析：地震烈度直接反映地震對地表和建筑物的破壞程度，與滑坡、崩塌等地質(zhì)災害的發(fā)育程度密切相關；地形坡度直接影響斜坡穩(wěn)定性，陡峭坡度更容易發(fā)生滑坡、崩塌。9.A解析：地震儀是核心部件，它能記錄地震波到達的時間信息，通過分析這些信息繪制地震圖，進而確定震源位置。10.C解析：斷層露頭地質(zhì)調(diào)查可以直接觀察斷層的產(chǎn)狀、破裂特征、擦痕等，結(jié)合地貌分析可以識別古地震事件留下的證據(jù)，是最直接有效的方法。二、填空題1.體，面解析：地震波按傳播方式可分為在內(nèi)部傳播的體波（P波、S波）和沿自由表面?zhèn)鞑サ拿娌ǎ↙ove波、瑞利波）。2.面波解析：面波（如瑞利波）具有繞過障礙物的能力，是造成遠距離地震破壞的重要因素。3.運動方向解析：正斷層上盤下降、下盤上升；逆斷層上盤上升、下盤下降；平移斷層兩盤水平錯動，其劃分依據(jù)是兩盤相對的垂直或水平運動方向。4.震后解析：震后效應（Postseismiceffects）指地震發(fā)生后，地殼內(nèi)部應力重新分布和形變持續(xù)進行的過程。5.ModifiedMercalliIntensity，MMI解析：ModifiedMercalliIntensity（修正梅里爾地震烈度）是國際上廣泛使用的、基于人的感覺和地表破壞現(xiàn)象的地震烈度標度。6.地表破裂解析：地表破裂是大型斷裂在地震作用下發(fā)生錯動，直接暴露于地表的現(xiàn)象，是地震破壞力的直接體現(xiàn)。7.大地測量，地球物理探測解析：大地測量技術(shù)（GPS,InSAR等）用于測量形變，地球物理探測技術(shù)（地震勘探、重力、磁力等）用于探測地下結(jié)構(gòu)和斷層。8.應力釋放解析：從斷層角礫巖到斷層泥的序列反映了斷層帶在斷層活動過程中，巖石從脆性破裂到塑性變形，應力逐漸釋放的過程。9.地熱解析：地震誘發(fā)地熱異常，如溫泉水溫、化學成分變化，以及誘發(fā)火山噴發(fā)，都屬于地震引發(fā)的次生地質(zhì)災害中的地熱效應。三、判斷題1.錯誤解析：地震主要發(fā)生在板塊邊界（構(gòu)造活動帶），但也可能發(fā)生在板塊內(nèi)部應力集中區(qū)域（如轉(zhuǎn)換斷層、隱伏斷裂帶）。2.錯誤解析：S波的波速總是小于P波的波速。P波是縱波，速度較快；S波是橫波，速度較慢。3.錯誤解析：地震不僅產(chǎn)生同震效應（如地表破裂、滑坡），還伴隨震后效應（如地殼形變持續(xù)調(diào)整、地熱異常、誘發(fā)地震等）。4.錯誤解析：地震烈度表示地震影響和破壞程度，與震源機制、震源深度、震中距、場地條件等多種因素有關；震級表示地震釋放的總能量，是衡量地震大小的絕對指標。二者關系復雜，并非簡單的正比。5.正確解析：地震前后，地應力變化、地下水位異常（上升或下降）是常見的地震前兆現(xiàn)象之一，但需注意其多變性，不能作為單一依據(jù)。6.錯誤解析：地表形變的原因多樣，包括構(gòu)造運動、巖漿活動、氣候變化、人類工程活動（如抽水、注水）等，必須結(jié)合地質(zhì)背景、形變速率、成因分析等綜合判斷是否由地震引起。7.正確解析：根據(jù)波動理論，波在遇到不同介質(zhì)分界面時會發(fā)生部分能量反射和部分能量折射，這是地震波探測和成像的基礎。8.正確解析：地震波提供了探測地球內(nèi)部的“窗口”，通過研究地震波傳播速度、路徑等，可以推斷地球內(nèi)部結(jié)構(gòu)；地震是板塊構(gòu)造理論的重要證據(jù)。9.錯誤解析：地震斷層不僅發(fā)育在陸地上，海底也廣泛發(fā)育著大型斷裂帶（如海嶺轉(zhuǎn)換斷層、俯沖帶斷裂）。10.正確解析：地震災害風險評估綜合分析地震發(fā)生的可能性、影響范圍和潛在損失，是制定防震減災規(guī)劃（如建筑規(guī)范、應急準備、避讓措施）的科學基礎。四、簡答題1.簡述地震波（P波和S波）的主要區(qū)別及其在地震學中的作用。答：主要區(qū)別在于：*運動方式：P波（縱波）使介質(zhì)粒子沿波傳播方向振動；S波（橫波）使介質(zhì)粒子垂直于波傳播方向振動。*傳播速度：P波速度>S波速度。*介質(zhì)依賴：P波能在固、液、氣三態(tài)介質(zhì)中傳播；S波只能能在固態(tài)介質(zhì)中傳播，不能在液態(tài)和氣態(tài)介質(zhì)中傳播。*到達時間：P波先到達震源距近處，S波后到達。在地震學中的作用：*利用P波和S波的到達時間差，可以確定震源距離。*利用P波和S波速度的變化，可以推斷地下介質(zhì)的結(jié)構(gòu)和性質(zhì)（如劃分地殼、地幔、地核）。*S波的偏振特性可用于確定震源機制解，揭示斷層破裂方式。*P波和S波的振幅、頻率變化等信息，可用于研究震源過程和地震矩。2.簡述同震地表破裂的主要表現(xiàn)形式及其形成機制。答：主要表現(xiàn)形式：*斷層崖與斷層三角面：發(fā)生右旋錯動的正斷層或左旋錯動的逆斷層，常形成陡峭的斷層崖和下臨斷層的三角面地形。*地塹與地壘：在伸展構(gòu)造背景下，正斷層活動形成地塹（中間下沉）；在擠壓構(gòu)造背景下，逆斷層活動形成地壘（中間抬升）。*彎曲的斷裂帶：斷層活動時，若遇到堅硬的障礙物或不同性質(zhì)巖層界面，主斷裂帶會發(fā)生彎曲，形成分支斷裂。*水平位移臺地：在活動斷裂帶旁側(cè)，常發(fā)育受斷層水平錯動影響的臺地狀地貌。形成機制：同震地表破裂是地震時，地殼中儲存的彈性應變能突然釋放，導致斷層發(fā)生瞬間、大規(guī)模的錯動，將地殼切割、位移，并直接暴露于地表形成的。其規(guī)模和特征與斷層的類型、活動習性、錯動量、以及斷層所處的地質(zhì)構(gòu)造環(huán)境密切相關。3.簡述大地測量技術(shù)（如GPS、InSAR）在研究地震形變方面的主要原理和優(yōu)勢。答：主要原理：*GPS（全球定位系統(tǒng)）：通過接收多顆導航衛(wèi)星的信號，利用三維坐標測量技術(shù)，精確測定地面點的絕對坐標（經(jīng)度、緯度、高度）及其變化速率。通過比較地震前后或不同時期的大量GPS站點的坐標變化，可以反演出地殼的整體形變、地殼縮短/伸展、水平位移以及形變的空間分布。*InSAR（干涉合成孔徑雷達）：利用兩幅或多幅從同一衛(wèi)星獲取的、覆蓋相同地表區(qū)域但時間不同的SAR影像，通過干涉處理技術(shù)，產(chǎn)生干涉圖，從中提取地表微?。ê撩准壷晾迕准墸┑男巫冃畔ⅲㄈ绯两?、抬升、水平位移）。特別適用于大面積、重復觀測區(qū)域的連續(xù)形變監(jiān)測。優(yōu)勢：*高精度：能夠達到厘米級甚至毫米級的定位精度和形變監(jiān)測精度。*大范圍：一次觀測或數(shù)據(jù)處理可以覆蓋廣闊的區(qū)域，適合研究大型構(gòu)造塊體的運動。*高時間分辨率：GPS站點可長期連續(xù)運行；InSAR可通過衛(wèi)星重訪周期實現(xiàn)定期重復觀測，捕捉形變事件的動態(tài)過程。*定量分析：能夠?qū)⑿巫兞哭D(zhuǎn)化為地殼應力和應變的物理量，并可用于地震危險性評估和震后形變調(diào)查。*客觀性：數(shù)據(jù)由衛(wèi)星獲取，受地面人為因素干擾小，結(jié)果相對客觀。4.簡述地震誘發(fā)滑坡、崩塌等地質(zhì)災害的主要觸發(fā)因素及其與地震烈度的關系。答：主要觸發(fā)因素：*地面震動（振動效應）：地震產(chǎn)生的強震動直接作用在斜坡上，通過慣性力使斜坡巖土體內(nèi)部剪應力增加，當超過抗剪強度時，發(fā)生破壞滑動或崩塌。震動強度越大，破壞越嚴重。*地裂縫：地震斷裂帶上的地表破裂或次生地裂縫cutsacross斜坡，切斷了斜坡的穩(wěn)定性，或直接在坡腳形成臨空面，誘發(fā)滑坡或崩塌。*地形坡度：陡峭的斜坡本身穩(wěn)定性較差，在地震震動作用下更容易失穩(wěn)。*巖土體性質(zhì)：軟弱、松散、濕飽和的巖土體（如黃土、粘土、風化破碎巖）抗震能力差，更容易發(fā)生變形和破壞。*降雨：地震后若遭遇強降雨，會增加巖土體重量和孔隙水壓力，進一步降低抗剪強度，誘發(fā)或加劇滑坡、崩塌。與地震烈度的關系：地震誘發(fā)滑坡、崩塌的發(fā)育程度、分布范圍和規(guī)模與地震烈度密切相關。通常情況下，地震烈度越高（表示地面震動越強、影響范圍越廣），誘發(fā)的地質(zhì)災害越發(fā)育、越廣泛、規(guī)模越大。反之，烈度低時，地質(zhì)災害的發(fā)育程度和規(guī)模也相對較輕。因此，地震烈度是評估和預測地震誘發(fā)地質(zhì)災害風險的重要參數(shù)。五、論述題1.論述地震對巖石圈結(jié)構(gòu)、應力狀態(tài)和地表形態(tài)可能產(chǎn)生的主要影響。答：地震對巖石圈的影響是多方面的，涉及結(jié)構(gòu)、應力狀態(tài)和地表形態(tài)：*對巖石圈結(jié)構(gòu)的影響：*產(chǎn)生或改造斷層系統(tǒng)：地震是斷層活動的直接表現(xiàn)，大型地震可導致活動斷裂帶顯著加長、加寬，或形成新的斷裂系統(tǒng)。斷層帶巖石破碎，形成斷層角礫巖、斷層泥等特殊巖石。*改變介質(zhì)物理力學性質(zhì)：強烈地震波通過巖石圈時，可能引起巖石的孔隙度、滲透性、波速等物理性質(zhì)發(fā)生短時或長期變化。某些情況下可能誘發(fā)巖石的脆性-韌性轉(zhuǎn)變。*引發(fā)巖體破裂和滲透：地震應力集中可導致巖石發(fā)生破裂，形成新的裂隙網(wǎng)絡，增加巖體的滲透性，為地下流體活動提供通道，可能誘發(fā)或影響溫泉、油氣藏等。*對巖石圈應力狀態(tài)的影響：*瞬間應力釋放：地震是地殼中積累的彈性應變能突然釋放的結(jié)果，導致震源區(qū)及其附近巖石圈應力狀態(tài)發(fā)生劇烈變化。*應力重分布：地震后的應力重分布是震后效應的重要方面。斷層錯動改變了斷裂帶兩側(cè)及周圍區(qū)域的應力條件，可能形成新的應力集中區(qū)，為后續(xù)地震活動或誘發(fā)地震提供條件。*應力積累的再啟動：地震引起的應力調(diào)整可能影響斷裂帶遠端的應力狀態(tài)，加速或延緩某些斷裂的應力積累過程。*對地表形態(tài)的影響：*同震地表破裂：直接形成斷層崖、地塹、地壘、彎曲斷裂帶、地裂縫等線性地貌。*地震誘導的地質(zhì)災害地貌：誘發(fā)滑坡、崩塌、泥石流、地裂縫等，改變局部乃至區(qū)域地貌。*地面沉降與隆起：在特定構(gòu)造背景下（如斷陷盆地），地震可導致區(qū)域性或局部性的地面沉降（如因斷層錯動或地殼壓縮）或隆起。*液化與噴砂：在飽和松散沉積層中，地震振動可導致土壤液化，形成噴砂、冒水等現(xiàn)象，改變地表覆蓋。2.結(jié)合你所了解的研究方法，論述如何綜合運用地質(zhì)調(diào)查、大地測量和地球物理探測手段來研究一個活動斷裂帶的歷史活動性及其對區(qū)域地震風險評估的意義。答：研究活動斷裂帶的歷史活動性并評估其地震風險，需要綜合運用地質(zhì)調(diào)查、大地測量和地球物理探測等多種手段，互為補充，提高研究結(jié)果的可靠性和完整性：*地質(zhì)調(diào)查（宏觀與微觀）：*方法：對斷裂帶進行詳細的地形測量、地質(zhì)填圖，識別和測量地表破裂形跡（如斷層崖、地塹、地壘、彎曲段、地裂縫）、斷層相關褶皺和逆沖推覆體、斷層角礫巖、斷層泥、擦痕、階地等。*作用：直接獲取斷裂帶的空間展布、幾何形態(tài)、活動性質(zhì)（走滑、逆沖、正斷或兼有）、活動時代和古地震事件信息。通過地貌分析和年代學方法（如沉積物沉積速率、火山灰層、樹木年輪、光釋光測年等），可以估算斷裂的復發(fā)間隔、滑動速率、最大位移等參數(shù)，揭示其長期活動歷史和地震活動模式。*大地測量（靜態(tài)與動態(tài)）：*方法：