2025年大學(xué)《地球物理學(xué)》專業(yè)題庫——地球物理探測技術(shù)與應(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）1.在地球物理勘探中，利用巖土體物理性質(zhì)的空間差異來尋找目標(biāo)的是（）。A.物理場法B.化學(xué)場法C.生物場法D.地球場法2.地震勘探中，接收地震波信號的儀器是（）。A.發(fā)射機(jī)B.激發(fā)器C.檢波器D.記錄儀3.重力勘探主要利用的是（）。A.地球磁場B.地球電場C.地球重力場D.地球熱場4.磁法勘探中，測量地磁總場強(qiáng)度的儀器是（）。A.磁力儀B.磁強(qiáng)計(jì)C.磁羅盤D.地磁儀5.電法勘探中，測量巖土體電阻率的常用方法是（）。A.磁法B.電位法C.電容法D.頻率法6.放射性勘探中，利用放射性元素衰變產(chǎn)生的射線進(jìn)行探測的是（）。A.α射線B.β射線C.γ射線D.中子射線7.大地電磁測深法（MT）主要探測的是（）。A.地表淺層地質(zhì)結(jié)構(gòu)B.地球深部電性結(jié)構(gòu)C.地下水資源分布D.地下礦產(chǎn)資源分布8.探地雷達(dá)（GPR）屬于（）。A.淺層地球物理勘探方法B.深層地球物理勘探方法C.空間地球物理勘探方法D.大地地球物理勘探方法9.地球物理數(shù)據(jù)處理中，將觀測數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為物理參數(shù)的過程是（）。A.預(yù)處理B.反演C.解釋D.成圖10.地球物理探測技術(shù)在（）領(lǐng)域有廣泛應(yīng)用。A.能源勘探B.水資源勘探C.礦產(chǎn)資源勘探D.以上都是二、填空題（每空1分，共20分）1.地球物理勘探的基本原理是利用巖土體物理性質(zhì)的空間差異來尋找______。2.地震波按傳播方式可分為______波和______波。3.重力勘探中，重力異常是指______與______之差。4.磁法勘探中，地磁場的水平分量用______表示。5.電法勘探中，電阻率的單位是______。6.放射性勘探中，常用的放射性測量儀器有______和______。7.大地電磁測深法（MT）利用天然______場和人工______場進(jìn)行探測。8.探地雷達(dá)（GPR）的主要探測對象是______。9.地球物理數(shù)據(jù)處理主要包括______、反演和解釋等步驟。10.地球物理探測技術(shù)在______、______和______等領(lǐng)域有重要應(yīng)用。三、簡答題（每題5分，共20分）1.簡述地震勘探的基本工作流程。2.簡述重力勘探的基本原理。3.簡述電法勘探中，電阻率法的基本原理。4.簡述地球物理數(shù)據(jù)處理中，預(yù)處理的主要目的。四、計(jì)算題（每題10分，共20分）1.某次地震勘探中，震源距為2000米，接收點(diǎn)距震源1500米，測得P波到達(dá)時(shí)間為1.5秒，S波到達(dá)時(shí)間為2.1秒。已知P波在地表附近的速度為3000米/秒，求S波在地表附近的速度。2.某次電法勘探中，采用溫納四極法，電極距AB=10米，MN=2米，測量得到AMN=120毫伏，BMN=80毫伏。已知供電電流為5安培，求該點(diǎn)的視電阻率。五、論述題（10分）試述地球物理探測技術(shù)在水資源勘探中的應(yīng)用及其優(yōu)勢。試卷答案一、選擇題1.A*解析：地球物理勘探的核心是利用巖土體物理性質(zhì)的空間差異來尋找目標(biāo)，這屬于物理場法的范疇。2.C*解析：地震勘探中，檢波器是接收地震波信號的儀器，將其轉(zhuǎn)換為電信號進(jìn)行記錄。3.C*解析：重力勘探是通過測量地球重力場的差異來探測地下密度分布的不均勻性。4.A*解析：磁力儀是測量地磁總場強(qiáng)度的儀器，包括地磁場的強(qiáng)度和方向。5.B*解析：電位法是電法勘探中測量巖土體電阻率的最常用方法，通過測量電位差和電流來計(jì)算電阻率。6.C*解析：γ射線是放射性元素衰變產(chǎn)生的主要射線之一，具有較強(qiáng)穿透能力，可用于探測。7.B*解析：大地電磁測深法（MT）通過分析天然電磁場來探測地球深部的電性結(jié)構(gòu)。8.A*解析：探地雷達(dá)（GPR）主要用于探測地表淺層地質(zhì)結(jié)構(gòu)，具有非侵入性、分辨率高等優(yōu)點(diǎn)。9.B*解析：反演是將觀測數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為物理參數(shù)的過程，是地球物理數(shù)據(jù)處理的核心步驟之一。10.D*解析：地球物理探測技術(shù)在能源勘探、水資源勘探、礦產(chǎn)資源勘探等領(lǐng)域都有廣泛應(yīng)用。二、填空題1.目標(biāo)*解析：地球物理勘探的根本目的是尋找地下存在的一些特殊目標(biāo)，如油氣、礦產(chǎn)、地下水等。2.體波；面波*解析：地震波按傳播方式可分為在地球內(nèi)部傳播的體波（P波和S波）和在自由表面附近傳播的面波。3.實(shí)際重力；正常重力*解析：重力異常是地表某點(diǎn)的實(shí)際重力值與該點(diǎn)所在緯度的正常重力值之差。4.磁偏角*解析：地磁場的水平分量用磁偏角表示，它描述了水平磁場方向與地理北方向之間的夾角。5.歐姆*解析：電阻率的單位是歐姆（Ω·m），表示巖土體對電流的阻礙程度。6.蓋革計(jì)數(shù)器；閃爍計(jì)數(shù)器*解析：蓋革計(jì)數(shù)器和閃爍計(jì)數(shù)器是常用的放射性測量儀器，用于探測放射性物質(zhì)。7.電磁；人工場源*解析：大地電磁測深法（MT）利用天然電磁場和人工場源（發(fā)射機(jī)）進(jìn)行探測。8.介電常數(shù)*解析：探地雷達(dá)（GPR）的主要探測對象是地下介質(zhì)對電磁波的響應(yīng)，主要與介電常數(shù)有關(guān)。9.預(yù)處理*解析：地球物理數(shù)據(jù)處理主要包括預(yù)處理、反演和解釋等步驟，其中預(yù)處理是數(shù)據(jù)處理的第一個(gè)環(huán)節(jié)。10.能源；水資源；礦產(chǎn)資源*解析：地球物理探測技術(shù)在能源勘探（如油氣、地?zé)幔?、水資源勘探（如地下水）和礦產(chǎn)資源勘探（如金屬礦產(chǎn)、非金屬礦產(chǎn)）等領(lǐng)域有重要應(yīng)用。三、簡答題1.地震勘探的基本工作流程包括：設(shè)計(jì)觀測系統(tǒng)、布置測線、施工（炸藥激發(fā)或振動(dòng)源激發(fā)）、采集數(shù)據(jù)（使用檢波器接收地震波信號并記錄）、數(shù)據(jù)處理（對采集到的數(shù)據(jù)進(jìn)行各種處理，如濾波、偏移等）、反演（將處理后的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為地下地質(zhì)結(jié)構(gòu)圖像）、解釋（根據(jù)地下地質(zhì)結(jié)構(gòu)圖像進(jìn)行地質(zhì)解釋，尋找目標(biāo)）。*解析：地震勘探的基本工作流程是一個(gè)系統(tǒng)化的過程，包括從設(shè)計(jì)到解釋的各個(gè)環(huán)節(jié)，每個(gè)環(huán)節(jié)都對最終結(jié)果有重要影響。2.重力勘探的基本原理是利用巖土體密度差異引起重力場的改變。當(dāng)?shù)叵麓嬖诿芏容^大的物體時(shí)，其周圍的引力場會(huì)增強(qiáng)，導(dǎo)致該點(diǎn)的重力值增大；反之，當(dāng)?shù)叵麓嬖诿芏容^小的物體時(shí)，其周圍的引力場會(huì)減弱，導(dǎo)致該點(diǎn)的重力值減小。通過測量地表重力場的差異，可以推斷地下密度分布的不均勻性，從而尋找密度差異明顯的目標(biāo)。*解析：重力勘探的原理基于萬有引力定律，通過測量重力場的微小變化來探測地下密度分布。3.電法勘探中，電阻率法的基本原理是利用巖土體電阻率的差異來探測地下結(jié)構(gòu)。當(dāng)電流通過巖土體時(shí)，電阻率較高的巖土體對電流的阻礙較大，導(dǎo)致其兩端的電壓降較大；反之，電阻率較低的巖土體對電流的阻礙較小，導(dǎo)致其兩端的電壓降較小。通過測量巖土體的電阻率，可以推斷地下電性結(jié)構(gòu)的分布，從而尋找電性差異明顯的目標(biāo)。*解析：電阻率法是電法勘探中最基本的方法，通過測量巖土體的電阻率來反映其電性特征。4.地球物理數(shù)據(jù)處理中，預(yù)處理的主要目的是對采集到的原始數(shù)據(jù)進(jìn)行加工和處理，以提高數(shù)據(jù)質(zhì)量，為后續(xù)的反演和解釋提供可靠的數(shù)據(jù)基礎(chǔ)。預(yù)處理的主要內(nèi)容包括：去噪、濾波、校正、格式轉(zhuǎn)換等。去噪是為了消除數(shù)據(jù)中的噪聲干擾；濾波是為了突出有用信號，抑制無用信號；校正是為了消除儀器誤差和系統(tǒng)誤差；格式轉(zhuǎn)換是為了將數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為統(tǒng)一的格式，便于處理和分析。*解析：預(yù)處理是地球物理數(shù)據(jù)處理中不可或缺的環(huán)節(jié)，它直接影響著后續(xù)反演和解釋的質(zhì)量。四、計(jì)算題1.解：根據(jù)題意，P波傳播距離為2000米，S波傳播距離為3500米（2000+1500），P波到達(dá)時(shí)間為1.5秒，S波到達(dá)時(shí)間為2.1秒，P波速度為3000米/秒。*P波傳播時(shí)間=2000/3000=0.667秒*S波傳播時(shí)間=3500/V_S*2.1-0.667=3500/V_S*V_S=3500/(2.1-0.667)=3500/1.433=2431.4米/秒*答：S波在地表附近的速度為2431.4米/秒。2.解：根據(jù)題意，AB=10米，MN=2米，AMN=120毫伏，BMN=80毫伏，供電電流I=5安培。*視電阻率ρ=2*AB*AMN/(π*MN*BMN)*ρ=2*10*120*10^-3/(π*2*80*10^-3)*ρ=2400/(160*π)*ρ≈4.77Ω·m*答：該點(diǎn)的視電阻率為4.77歐姆米。五、論述題地球物理探測技術(shù)在水資源勘探中有著廣泛的應(yīng)用，其主要優(yōu)勢體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：*非侵入性：地球物理探測技術(shù)是一種非侵入性探測方法，不需要開挖地面，對環(huán)境破壞小，可以快速進(jìn)行大面積普查。*高效率：地球物理探測技術(shù)可以快速獲取地下信息，提高水資源勘探的效率，縮短勘探周期。*經(jīng)濟(jì)性：與鉆探等傳統(tǒng)勘探方法相比，地球物理探測技術(shù)的成本較低，尤其是在大面積普查階段，可以節(jié)省大量的勘探費(fèi)用。*信息豐富：地球物理探測技術(shù)可以提供多種地球物理參數(shù)，如電阻率、密度、磁性等，可以綜合分析地下水的賦存環(huán)境，提高勘探成功率。