2025年大學(xué)《地球物理學(xué)》專(zhuān)業(yè)題庫(kù)——地質(zhì)災(zāi)害預(yù)測(cè)與防范的地球物理方法考試時(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)的字母填在括號(hào)內(nèi)）1.在地質(zhì)災(zāi)害預(yù)測(cè)中，利用重力法探測(cè)基巖面是為了（）。A.尋找地下水B.判斷滑坡滑動(dòng)方向C.確定軟弱夾層位置D.圈定潛在的滑坡體范圍2.地震波速法在工程地質(zhì)勘察中，主要用于測(cè)定（）。A.地下水含量B.土層厚度C.地質(zhì)年代D.巖體磁性3.磁法勘探在尋找斷裂構(gòu)造時(shí)，主要利用的是（）。A.磁異常的方向變化B.磁異常的強(qiáng)度變化C.巖石的密度差異D.地下水的電性差異4.電法勘探中，當(dāng)探測(cè)目標(biāo)體電阻率遠(yuǎn)小于周?chē)橘|(zhì)時(shí)，通常表現(xiàn)為（）。A.高阻異常B.低阻異常C.等阻異常D.無(wú)異常5.探地雷達(dá)（GPR）探測(cè)深度主要受（）限制。A.信號(hào)頻率B.勘探面積C.地表溫度D.磁場(chǎng)強(qiáng)度6.地球物理反演的目的是（）。A.獲取地下介質(zhì)物理參數(shù)的空間分布B.對(duì)觀測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)平滑C.提高地震波的信噪比D.確定異常場(chǎng)的具體來(lái)源7.在滑坡穩(wěn)定性評(píng)價(jià)中，地球物理方法探測(cè)到的富水區(qū)通常對(duì)穩(wěn)定性有何影響？（）A.提高穩(wěn)定性B.降低穩(wěn)定性C.無(wú)明顯影響D.改變滑動(dòng)方向8.地面沉降監(jiān)測(cè)中，常用的地球物理方法之一是（）。A.磁法B.地震波速法C.重力法D.探地雷達(dá)9.地震勘探在活動(dòng)斷裂探測(cè)中，主要關(guān)注的是（）。A.地下水位變化B.地表植被異常C.地殼深部結(jié)構(gòu)的反射和折射D.巖石的磁性變化10.地球物理方法在地質(zhì)災(zāi)害防治工程效果評(píng)價(jià)中，可以用于（）。A.設(shè)計(jì)抗滑樁位置B.監(jiān)測(cè)地下空洞變化C.確定滑坡體邊界D.測(cè)定地表溫度場(chǎng)二、填空題（每空1分，共15分。請(qǐng)將答案填在橫線(xiàn)上）1.地球物理方法探測(cè)地質(zhì)災(zāi)害體，其基本原理是利用不同地質(zhì)體之間存在的差異。2.重力勘探中，當(dāng)?shù)叵麓嬖诿芏容^大的基巖出露時(shí)，在地表通常會(huì)產(chǎn)生重力異常。3.磁法勘探中，區(qū)分磁異常類(lèi)型（如正異常、負(fù)異常）有助于判斷下伏巖性的不同。4.電法勘探中，選擇裝置類(lèi)型時(shí)需考慮探測(cè)目標(biāo)與周?chē)橘|(zhì)間的電性差異以及探測(cè)深度。5.地震波速法通過(guò)測(cè)量地震波在地下的傳播速度，可以推斷地下介質(zhì)的結(jié)構(gòu)和性質(zhì)。6.地球物理數(shù)據(jù)處理中的濾波操作，目的是壓制噪聲，突出有效信號(hào)。7.地球物理反演是將觀測(cè)到的地球物理場(chǎng)信息轉(zhuǎn)換成地下物理參數(shù)的過(guò)程。8.在地質(zhì)災(zāi)害預(yù)測(cè)中，綜合運(yùn)用多種地球物理方法可以提高探測(cè)結(jié)果的可靠性。9.探地雷達(dá)（GPR）是一種高頻電磁波探測(cè)方法，適用于淺層地質(zhì)結(jié)構(gòu)探測(cè)。10.地下水富集區(qū)通常表現(xiàn)為較低的電阻率，是電法勘探中識(shí)別的重要標(biāo)志之一。三、簡(jiǎn)答題（每題5分，共20分。請(qǐng)簡(jiǎn)明扼要地回答下列問(wèn)題）1.簡(jiǎn)述重力勘探在探測(cè)滑坡體中的應(yīng)用原理。2.簡(jiǎn)述磁法勘探的主要應(yīng)用領(lǐng)域。3.簡(jiǎn)述電法勘探中，選擇溫納裝置和偶極-偶極裝置時(shí)考慮的主要因素。4.簡(jiǎn)述地震波速法在工程地質(zhì)勘察中確定土層分界面的原理。四、計(jì)算題（每題10分，共20分。請(qǐng)列出必要的公式和計(jì)算步驟）1.某重力測(cè)量剖面顯示，在地面A點(diǎn)測(cè)得重力值為980800gal。已知該處正常重力值為980620gal，該地區(qū)平均布格異常值為-20gal/km，A點(diǎn)到下伏基巖隆起邊緣的垂直距離約為500m。試估算該基巖隆起體的平均密度與周?chē)橘|(zhì)（假設(shè)為覆蓋層）的密度差。（布格異常Δg=g_觀測(cè)-g_正常；密度差估算可利用Δg≈-γΔρh，其中γ為地球重力加速度，h為深度，此為簡(jiǎn)化估算）2.在一電法勘探測(cè)量中，采用溫納裝置，電極距AB=L=10m。測(cè)得A、B、M三點(diǎn)的電位分別為VA=4V,VB=2V,VM=3V。試計(jì)算M點(diǎn)處視電阻率ρa(bǔ)。五、論述題（每題15分，共30分。請(qǐng)圍繞題目要求，結(jié)合所學(xué)知識(shí)，進(jìn)行較為全面的闡述）1.論述地球物理方法在地質(zhì)災(zāi)害預(yù)測(cè)中的優(yōu)勢(shì)和局限性。2.結(jié)合具體地質(zhì)災(zāi)害類(lèi)型，論述如何綜合運(yùn)用多種地球物理方法進(jìn)行勘查預(yù)測(cè)。試卷答案一、選擇題1.D2.B3.B4.B5.A6.A7.B8.B9.C10.B二、填空題1.物理性質(zhì)2.增大3.強(qiáng)弱4.電性差異、探測(cè)深度5.傳播速度6.噪聲、有效信號(hào)7.物理參數(shù)8.提高可靠性9.高頻電磁波、淺層10.較低電阻率三、簡(jiǎn)答題1.解析思路：滑坡體通常密度小于周?chē)€(wěn)定地層。利用重力法測(cè)量地表重力異常，異常值較正常場(chǎng)偏低，表明下方存在密度較小的構(gòu)造或不均勻體，與滑坡體特征吻合。通過(guò)布格異常計(jì)算，可估算密度差異，進(jìn)而推斷滑坡體的存在及大致范圍。2.解析思路：磁法勘探利用巖石磁性的差異來(lái)探測(cè)地質(zhì)體。主要應(yīng)用包括：尋找具有磁性的礦產(chǎn)（如磁鐵礦）；研究區(qū)域地質(zhì)構(gòu)造，特別是斷裂帶和巖漿活動(dòng)相關(guān)的地質(zhì)構(gòu)造；確定巖性分布；考古勘探（探測(cè)地下遺跡的磁性擾動(dòng)）；地下水富集區(qū)的間接指示（某些礦物與水有關(guān)可能伴隨磁性變化）。3.解析思路：選擇電法裝置類(lèi)型需綜合考慮兩個(gè)主要因素：一是目標(biāo)體與周?chē)橘|(zhì)間的電性差異大小。差異越大，越容易探測(cè)，可選用靈敏度較低的裝置；差異越小，越難探測(cè)，需要選用靈敏度更高的裝置。二是探測(cè)目標(biāo)體的埋深。探測(cè)深度要求越大，通常選用裝置長(zhǎng)度（AB）相對(duì)較長(zhǎng)的裝置，以獲得更宏觀的響應(yīng)；探測(cè)深度較淺，可選用較短裝置以提高分辨率。4.解析思路：地震波速法通過(guò)人工激發(fā)地震波，測(cè)量波在地下不同介質(zhì)中傳播的速度。當(dāng)波遇到不同性質(zhì)地層界面時(shí)，會(huì)發(fā)生反射和折射。通過(guò)接收并分析反射波的旅行時(shí)間（或振幅），可以確定界面的深度。利用不同深度的界面信息，可以繪制出地下地層的聲波速度剖面圖，從而確定土層或地層的分界面。四、計(jì)算題1.解析思路：首先計(jì)算A點(diǎn)的實(shí)測(cè)布格異常Δg_A=g_A-g_正常=980800-980620=180gal。然后考慮A點(diǎn)到隆起邊緣的深度h=500m≈0.5km，利用簡(jiǎn)化公式Δg≈-γΔρh，其中γ取地球重力加速度平均值約980.6gal/s2（或使用題目給出的布格異常梯度-20gal/km，即γ_等效≈20gal/km）。將數(shù)據(jù)代入，Δg=-20gal/km*Δρ*0.5km，即180=-10*Δρ，解得Δρ≈-18kg/m3。結(jié)果為負(fù)號(hào)表示隆起體密度小于周?chē)橘|(zhì)，平均密度差約為18kg/m3。2.解析思路：溫納裝置視電阻率計(jì)算公式為ρa(bǔ)=2πL*(VA-VM)/(VB-VM)。將已知數(shù)值代入公式：ρa(bǔ)=2π*10m*(4V-3V)/(2V-3V)=20π*1V/(-1V)=-20πΩ·m。視電阻率通常取絕對(duì)值，結(jié)果為20πΩ·m，約等于62.83Ω·m。五、論述題1.解析思路：優(yōu)勢(shì)：地球物理方法可快速、高效、經(jīng)濟(jì)地獲取大范圍地質(zhì)信息，提供連續(xù)的地下結(jié)構(gòu)圖像，探測(cè)手段相對(duì)非破壞性，尤其適用于地形復(fù)雜、難以進(jìn)行鉆探的區(qū)域。局限性：地球物理方法本身提供的是間接信息（物理場(chǎng)），需要與地質(zhì)背景結(jié)合才能轉(zhuǎn)化為地質(zhì)結(jié)論，存在多解性，解釋結(jié)果依賴(lài)于解釋人員的經(jīng)驗(yàn)和解譯能力，對(duì)于非電性、非磁性、密度與圍巖差異很小的地質(zhì)體難以探測(cè)，且易受地形、覆蓋層等因素干擾。2.解析思路：綜合運(yùn)用多種方法是基于不同地球物理方法探測(cè)深度、分辨率、對(duì)介質(zhì)響應(yīng)特征的差異。例如，