2025年大學《地球物理學》專業(yè)題庫——地球巖漿作用與火山活動考試時間：______分鐘總分：______分姓名：______一、選擇題（每小題2分，共20分。請將正確選項字母填涂在答題卡相應位置）1.地幔部分熔融產(chǎn)生巖漿的主要控制因素之一是（）。A.巖石化學成分B.溫度與壓力條件C.火山噴發(fā)強度D.地殼厚度2.相較于玄武質巖漿，酸性巖漿通常具有（）。A.更低的密度B.更高的粘度C.更強的磁性D.更低的表面張力3.巖漿在地下深處冷卻結晶形成巖體，其主要的分離結晶機制是指（）。A.巖漿混合B.同化混染C.結晶分異D.礦物相變4.火山通道中，巖漿粘度急劇升高，導致氣體難以排出，易引發(fā)（）。A.溢流式噴發(fā)B.爆炸式噴發(fā)C.漂流式噴發(fā)D.沉積式噴發(fā)5.重力異常通常用來推斷地下是否存在（）。A.高密度巖漿房B.低密度巖漿房C.磁性體D.電阻率異常體6.地震波通過巖漿房時，其速度通常表現(xiàn)為（）。A.P波和S波速度均顯著降低B.P波速度升高，S波速度顯著降低C.P波速度降低，S波速度升高D.P波和S波速度均顯著升高7.與火山活動相關的淺層地震事件，其震源機制解通常反映（）。A.地幔對流B.巖漿房底部斷裂C.地殼巖石圈斷裂D.板塊俯沖界面8.大地電磁測深（MT）方法主要用于探測（）。A.地下淺層空洞B.深部地幔結構C.巖漿房或隱伏侵入體的深度和形態(tài)D.地下水的分布9.火山熱液活動區(qū)域，地表或近地表的地球物理響應通常表現(xiàn)為（）。A.地溫異常升高B.地電阻率異常降低C.地磁場異常減弱D.以上都是10.地震波速度的橫向變化率，即速度梯度，可用于刻畫地下介質（）。A.密度分布B.磁化強度C.應力狀態(tài)D.密度和波速異常分布二、填空題（每空1分，共15分。請將答案填寫在橫線上）1.巖漿的物理性質主要包括密度、粘度、______、表面張力和______等。2.巖漿上升的主要驅動力是巖漿自身密度與圍巖密度的______，以及可能的______。3.地球物理方法在巖漿活動研究中，主要利用巖漿及其相關現(xiàn)象產(chǎn)生的______、______、______和______等異常進行探測和反演。4.重力高通常與地下存在______有關，而重力低則可能與______有關。5.磁異常的強度和形態(tài)與巖漿的______、______和地下埋深密切相關。6.地震勘探在火山巖研究中的應用，可以用于確定火山機構的______、______和______。7.電法測量（如電阻率法）可以通過探測巖漿通道或巖漿房引起的______變化來識別巖漿活動跡象。三、名詞解釋（每小題3分，共12分。請給出簡潔、準確的定義）1.巖漿分異2.同化混染3.重力正異常4.地震波速度異常四、簡答題（每小題5分，共20分。請簡明扼要地回答問題）1.簡述影響巖漿粘度的主要因素。2.解釋為什么地震波通過巖漿房時其速度通常會降低。3.簡述利用重力異常推斷巖漿房深度和密度的基本原理。4.簡述磁法測量在火山活動研究中的主要應用途徑。五、論述題（每小題8分，共16分。請結合所學知識，闡述觀點或分析問題）1.論述地球物理方法（選擇其中兩種或以上）在探測隱伏巖漿房中的優(yōu)勢與局限性。2.結合巖漿活動的物理過程，論述如何綜合運用多種地球物理數(shù)據(jù)進行巖漿活動推斷。---試卷答案一、選擇題1.B2.B3.C4.B5.A6.A7.B8.C9.D10.D二、填空題1.熱力學性質，揮發(fā)分含量2.差值，浮力3.重力，磁力，電性，地震4.高密度巖體，低密度巖漿體或空洞5.化學成分，溫度6.形態(tài)，規(guī)模，深度7.電阻率（或電性）三、名詞解釋1.巖漿在冷卻結晶過程中，早期結晶的礦物與剩余巖漿發(fā)生反應或分離，導致巖漿成分發(fā)生改變的現(xiàn)象。2.巖漿在上升和冷卻過程中，吸收圍巖物質（同化）或將結晶礦物碎屑帶入巖漿中（混染）的現(xiàn)象。3.地表重力值高于正常重力值的現(xiàn)象，通常指示地下存在密度異常高的物質體。4.地下介質引起的地震波速度（P波和/或S波）相對于周圍介質發(fā)生的變化，可以是增加也可以是減小。四、簡答題1.影響巖漿粘度的主要因素包括：溫度（溫度越高，粘度越低）、揮發(fā)分含量（揮發(fā)分越多，粘度越低）、巖漿成分（硅酸鹽含量越高，粘度越高，如富Si的酸性巖漿粘度遠高于富Mg的基性巖漿）、晶體的存在（晶體的加入通常增加巖漿粘度）。2.巖漿通常比圍巖具有較低的整體密度，且其孔隙度可能較高。這兩種因素都導致通過巖漿房的地震波速度降低。低密度意味著介質的質點慣性較低，對震源能量的響應較弱，表現(xiàn)為P波和S波速度均下降。高孔隙度則如同在固體中存在流體孔隙，使得波在傳播時受到的阻礙和散射增強，進一步降低了波速。3.基本原理是利用地下巖漿體（通常密度低于圍巖）或其引起的密度不均勻性產(chǎn)生的重力異常來推斷。通過精確測量地表的重力異常值，進行地形校正、航磁校正等改正后，可以計算得到地下某深度處的等效密度或密度梯度。結合已知的圍巖密度信息，若推斷出計算出的等效密度小于圍巖密度，則可能存在低密度體（巖漿房）；反之，則可能存在高密度體。通過調整假設的巖漿體深度和密度，使計算重力異常與實測值最佳擬合，從而估算巖漿體的深度和平均密度。4.磁法測量可以通過探測巖漿本身具有的剩磁或磁化強度，以及由其形成的磁異常來識別巖漿活動。具體應用包括：直接測定火山巖或巖漿房巖石的磁化方向和強度，以推斷巖漿冷卻時的古地磁環(huán)境、巖漿的成分和演化歷史；利用巖漿活動形成的局部磁異常（如巖脈、巖頸）作為高分辨率磁測的標志，幫助圈定火山機構的范圍和形態(tài)；通過分析磁異常的空間分布和形態(tài)，結合其他地球物理數(shù)據(jù)，推斷巖漿房的埋深和地下結構。五、論述題1.優(yōu)勢：地球物理方法（特別是重力、磁力、電法和地震）能夠探測到地表無任何出露痕跡的隱伏巖漿體，其探測深度相對較大，且具有一定的非侵入性。例如，重力法對密度差異敏感，可用于尋找密度較低的巖漿房；磁法可探測具有磁性的巖漿巖體；電法可通過電阻率異常反映高溫、低阻的巖漿通道或巖房；地震法可提供關于巖漿體位置、大小和速度結構的詳細信息。多種方法的聯(lián)合應用可以提高探測的可靠性和分辨率。局限性：地球物理方法的探測效果受地下介質分布、地質構造復雜程度以及儀器精度等多種因素限制。重力異?？赡鼙簧畲髷嗔?、沉積盆地等引入，難以精確區(qū)分巖漿體與構造異常引起的異常。磁異常的解釋復雜，受巖石磁性、地磁場環(huán)境等多種因素影響。電法探測深度受電性分層和地表電性不均勻性的制約。地震勘探在淺層覆蓋良好地區(qū)效果較好，但在基巖裸露區(qū)或覆蓋層過厚地區(qū)效果受限。此外，地球物理方法提供的是地下結構的信息，最終解釋往往需要結合地質、地球化學等其他資料進行綜合確認，存在多解性。2.綜合運用多種地球物理數(shù)據(jù)進行巖漿活動推斷，可以取長補短，提高結論的可靠性和準確性。例如，可以先利用重力或磁法進行區(qū)域普查，圈定可能存在巖漿活動的有利區(qū)域和深部隱伏體；然后在該區(qū)域內利用高分辨率的地震勘探確定火山機構的形態(tài)、規(guī)模和深度；同時，采用電法或大地電磁法探測淺中層的巖漿通道或巖房；熱流測量可以提供關于巖漿活動熱影響的證據(jù)。通過對不同方法獲得的