2025年大學(xué)《地球物理學(xué)》專業(yè)題庫——地球物質(zhì)地殼與內(nèi)部成礦演變考試時間：______分鐘總分：______分姓名：______一、選擇題（每題2分，共20分。請將正確選項的字母填在括號內(nèi)）1.下列哪種礦物是地殼中含量最多的造巖礦物？（）A.輝石B.橄欖石C.長石D.石英2.巖石圈板塊俯沖到軟流圈深處，主要的消亡邊界是？（）A.海嶺B.海溝C.轉(zhuǎn)換斷層D.大陸裂谷3.能夠區(qū)分不同類型巖石的重要依據(jù)之一是？（）A.礦物成分B.結(jié)構(gòu)構(gòu)造C.形成深度D.顏色4.地震波從地殼進(jìn)入上地幔時，其傳播速度通常會？（）A.降低B.升高C.保持不變D.先降低后升高5.重力異常在大陸裂谷地區(qū)的表現(xiàn)通常是？（）A.顯著的正異常B.顯著的負(fù)異常C.沒有異常D.赤道異常6.古地磁學(xué)研究中，“地磁極性reversal”指的是？（）A.地球磁場方向發(fā)生短暫紊亂B.地球磁極發(fā)生位置交換C.地球磁場強度急劇衰減D.地球磁場方向發(fā)生反轉(zhuǎn)7.礦床形成的主要物質(zhì)來源是？（）A.地幔深處的部分熔融物質(zhì)B.地殼中已存在的母巖物質(zhì)C.太陽風(fēng)帶來的星際物質(zhì)D.生物活動產(chǎn)生的有機(jī)物質(zhì)8.礦物學(xué)中，用“解理”描述的是？（）A.礦物斷口的光澤B.礦物被打擊后裂開的平滑面C.礦物晶體表面的生長紋D.礦物在水中溶解的程度9.在板塊構(gòu)造理論中，大洋中脊是？（）A.板塊碰撞消亡的邊界B.板塊分離生長的邊界C.板塊內(nèi)部斷裂的邊界D.板塊轉(zhuǎn)換錯動的邊界10.熱液成礦作用通常與下列哪種地質(zhì)環(huán)境最相關(guān)？（）A.深大斷裂帶B.礦床風(fēng)化剝蝕區(qū)C.河流沉積平原D.穩(wěn)定大陸臺地二、名詞解釋（每題3分，共15分。請用簡潔的語言定義下列名詞）1.莫霍面2.地震波3.成礦作用4.地幔對流5.斑巖銅礦化三、簡答題（每題5分，共20分。請簡要回答下列問題）1.簡述地震波主要有哪兩種類型及其主要區(qū)別。2.比較巖漿巖、沉積巖和變質(zhì)巖在成因上的主要差異。3.簡述重力異常產(chǎn)生的主要原因。4.簡述板塊構(gòu)造理論的主要觀點及其主要證據(jù)。四、綜合應(yīng)用題（每題10分，共30分。請結(jié)合所學(xué)知識，分析回答下列問題）1.解釋地震波反射和折射現(xiàn)象的基本原理，并說明其在探測地殼結(jié)構(gòu)中的應(yīng)用。2.結(jié)合地球物理學(xué)的角度，論述板塊碰撞造山帶對礦產(chǎn)形成可能產(chǎn)生哪些有利影響。3.假設(shè)在一個區(qū)域進(jìn)行重力測量，發(fā)現(xiàn)存在一個顯著的平臺狀正異常區(qū)。請分析這可能暗示該區(qū)域地殼內(nèi)部存在哪些地質(zhì)特征（如密度、結(jié)構(gòu)等），并簡述其可能的成因。五、論述題（15分）試論述地球物質(zhì)組成、地殼結(jié)構(gòu)及其演化與礦產(chǎn)資源的形成分布之間的關(guān)系，并說明地球物理學(xué)在礦產(chǎn)資源勘查中扮演的角色。試卷答案一、選擇題1.C2.B3.B4.B5.B6.D7.A8.B9.B10.A二、名詞解釋1.莫霍面：指地殼與上地幔頂部之間存在著一個地震波速度發(fā)生顯著變化的界面。其名稱源于克羅地亞語“Mora”，意為“邊界”。2.地震波：地球內(nèi)部因彈性變形能的積累和突然釋放（如地震發(fā)源處）而產(chǎn)生，并以波的形式向四周傳播的機(jī)械波。主要包括縱波（P波）和橫波（S波）。3.成礦作用：指地殼中某些元素或化合物，在特定的地質(zhì)條件下，經(jīng)過一系列物理、化學(xué)、生物作用，形成具有經(jīng)濟(jì)價值的礦物或礦床的過程。4.地幔對流：指地球內(nèi)部上地幔部分熔融的熔體以及固態(tài)巖石，在密度差異和重力作用下產(chǎn)生的緩慢的、宏觀的循環(huán)流動現(xiàn)象。是驅(qū)動板塊運動的重要動力。5.斑巖銅礦化：指與中酸性斑巖侵入活動有關(guān)的熱液成礦作用，形成的礦床以含銅礦物（主要是黃銅礦和斑巖銅礦）為主，常與石英、云母等礦物共生。三、簡答題1.地震波主要有哪兩種類型及其主要區(qū)別。答案：地震波主要有縱波（P波）和橫波（S波）兩種。解析思路：首要任務(wù)是識別并列舉地震波的主要類型，即縱波和橫波。其次，需要闡述這兩種波的主要區(qū)別，通常從傳播方式（P波振動方向與傳播方向一致，S波振動方向垂直于傳播方向）、傳播速度（P波速度大于S波速度）、傳播介質(zhì)（P波能在固態(tài)、液態(tài)、氣態(tài)介質(zhì)中傳播，S波只能能在固態(tài)介質(zhì)中傳播）以及質(zhì)點運動形式等方面進(jìn)行對比說明。2.比較巖漿巖、沉積巖和變質(zhì)巖在成因上的主要差異。答案：巖漿巖是由巖漿或熔巖冷卻凝固形成的巖石；沉積巖是由地表或近地表的巖石風(fēng)化破碎后的產(chǎn)物，經(jīng)搬運、沉積、壓實膠結(jié)作用形成的巖石；變質(zhì)巖是由原巖（巖漿巖、沉積巖或變質(zhì)巖）在高溫、高壓及化學(xué)活動等變質(zhì)作用下，其礦物成分和結(jié)構(gòu)構(gòu)造發(fā)生改變而形成的巖石。解析思路：問題要求比較三種巖石的成因差異。需要分別說明每種巖石的主要形成過程和條件。巖漿巖強調(diào)其來源于巖漿；沉積巖強調(diào)其來源于已有巖石的風(fēng)化搬運沉積；變質(zhì)巖強調(diào)其是在原巖基礎(chǔ)上經(jīng)變質(zhì)作用改造。通過對比這三點的不同，即可闡明其成因差異。3.簡述重力異常產(chǎn)生的主要原因。答案：重力異常產(chǎn)生的主要原因是地殼內(nèi)部物質(zhì)密度分布的不均勻。當(dāng)?shù)貧つ硡^(qū)域的平均密度與周圍區(qū)域存在顯著差異時，就會導(dǎo)致該區(qū)域的重力場發(fā)生偏差，從而表現(xiàn)為重力異常（高于或低于正常重力值）。解析思路：重力異常的本質(zhì)是密度異常的反映。需要明確重力的大小與物質(zhì)密度有關(guān)。當(dāng)某個區(qū)域的巖石密度相對于其上覆巖石或正常地殼密度發(fā)生改變時，就會引起重力值的改變。因此，核心答案是物質(zhì)密度分布的不均勻性。4.簡述板塊構(gòu)造理論的主要觀點及其主要證據(jù)。答案：板塊構(gòu)造理論的主要觀點是：地球的巖石圈并非整體一塊，而是由若干個巨大的、剛性的板塊構(gòu)成；這些板塊漂浮在塑性較強的軟流圈之上，相互之間以不同的方式運動（碰撞、分離、平移）；全球的海陸分布、地震帶、火山帶的分布都與板塊運動密切相關(guān)。解析思路：首先要概括板塊構(gòu)造理論的核心思想，即巖石圈板塊化和板塊運動。要點包括板塊的劃分、板塊的支撐（軟流圈）、板塊的運動方式及其驅(qū)動力（通常簡述即可）、以及板塊運動與全球地質(zhì)現(xiàn)象（海陸、地震、火山）的聯(lián)系。其次，需要提及板塊構(gòu)造理論的主要證據(jù)，如大陸形狀的吻合性、古生物化石的相似性、古地磁異常條帶、大洋洋中脊的對稱磁異常等。雖然題目只要求簡述觀點，但理解證據(jù)有助于深入理解觀點。四、綜合應(yīng)用題1.解釋地震波反射和折射現(xiàn)象的基本原理，并說明其在探測地殼結(jié)構(gòu)中的應(yīng)用。答案：地震波反射原理：當(dāng)?shù)卣鸩◤囊环N介質(zhì)（如地殼）傳播到另一種介質(zhì)（如地幔）的界面時，如果兩種介質(zhì)的物理性質(zhì)（主要是波速）存在差異，一部分能量會在界面處被反射回原介質(zhì)，另一部分能量則進(jìn)入下層介質(zhì)繼續(xù)傳播（發(fā)生折射）。反射波的強度與界面的傾斜程度有關(guān)，水平界面反射最強。地震波折射原理：進(jìn)入下層介質(zhì)的地震波速度發(fā)生變化，導(dǎo)致其傳播方向發(fā)生偏折。當(dāng)入射角增大到一定角度時，折射波會沿著界面掠過，形成臨界角狀態(tài)；當(dāng)入射角大于臨界角時，折射波會從下層介質(zhì)返回上層介質(zhì)（全內(nèi)反射）。應(yīng)用：通過分析地震反射波和折射波到達(dá)接收點的旅行時、振幅、波形等信息，可以確定反射界面和折射界面的深度、位置，從而推斷地殼的厚度、分層結(jié)構(gòu)、界面性質(zhì)（如波速、密度）等。這是地震勘探解釋中最基本也是最核心的內(nèi)容。解析思路：首先要分別解釋反射和折射現(xiàn)象發(fā)生的條件（界面、介質(zhì)性質(zhì)差異）和過程（部分能量反射、部分能量折射/偏折）。對于反射，要強調(diào)反射強度與界面傾角的關(guān)系。對于折射，要解釋偏折的原因（波速變化）以及臨界角和全內(nèi)反射的概念。其次，要將這些原理與實際應(yīng)用聯(lián)系起來，說明如何通過分析反射/折射波的信息來獲取地殼內(nèi)部的結(jié)構(gòu)信息。重點是闡述其探測原理和獲取信息的途徑。2.結(jié)合地球物理學(xué)的角度，論述板塊碰撞造山帶對礦產(chǎn)形成可能產(chǎn)生哪些有利影響。答案：板塊碰撞造山帶對礦產(chǎn)形成的有利影響主要體現(xiàn)在以下幾個方面：*提供豐富的成礦物質(zhì)來源：碰撞過程中強烈的構(gòu)造運動和巖漿活動，導(dǎo)致地殼物質(zhì)部分熔融，形成富含揮發(fā)份和成礦元素的巖漿，為巖漿巖成礦（如斑巖銅礦、矽卡巖礦）提供了物質(zhì)基礎(chǔ)。同時，變質(zhì)作用也會使原巖中的元素發(fā)生活化轉(zhuǎn)移。*創(chuàng)造有利的成礦空間和熱力條件：碰撞造山伴隨著地殼的縮短、增厚和隆起，形成巨大的褶皺山系，為礦液運移和沉淀提供了空間。同時，深部巖漿的侵入和地殼的加熱，為熱液成礦提供了熱源和動力，并形成構(gòu)造裂隙等通道。*形成有利的成礦構(gòu)造環(huán)境：碰撞造山帶發(fā)育復(fù)雜的斷裂系統(tǒng)（如逆沖斷層、走滑斷層、張性裂隙等），這些構(gòu)造既是巖漿和礦液運移的通道，也為礦質(zhì)沉淀提供了有利場所。褶皺構(gòu)造形成的空隙也為流體流動和礦物沉淀創(chuàng)造了條件。*促進(jìn)不同成因礦床類型的疊加：在造山帶演化過程中，可以同時發(fā)育巖漿成礦、變質(zhì)成礦和沉積成礦等多種成礦作用，不同階段、不同成因的礦床可能疊加在同一空間，形成復(fù)合礦化系統(tǒng)。解析思路：要從地球物理學(xué)的角度（側(cè)重構(gòu)造、巖漿活動、熱力條件等）分析板塊碰撞造山帶如何為礦產(chǎn)形成創(chuàng)造有利條件。需要從成礦物質(zhì)來源（巖漿活動、變質(zhì)作用）、成礦空間與熱力條件（巖漿侵入、地殼加熱）、成礦構(gòu)造環(huán)境（斷裂系統(tǒng)、褶皺）以及成礦作用疊加等方面進(jìn)行論述，強調(diào)板塊碰撞過程如何驅(qū)動成礦要素的聚集和配置。3.假設(shè)在一個區(qū)域進(jìn)行重力測量，發(fā)現(xiàn)存在一個顯著的平臺狀正異常區(qū)。請分析這可能暗示該區(qū)域地殼內(nèi)部存在哪些地質(zhì)特征（如密度、結(jié)構(gòu)等），并簡述其可能的成因。答案：顯著的平臺狀正異常區(qū)通常暗示該區(qū)域地殼內(nèi)部可能存在以下地質(zhì)特征：*地殼密度相對較低：正異常表明該區(qū)域的重力值高于正常值，根據(jù)萬有引力定律，這通常意味著該區(qū)域地殼的平均密度比周圍地區(qū)要小。*可能存在密度較小的物質(zhì)：導(dǎo)致密度降低的可能原因包括：地殼淺部存在巨大的斷裂裂隙帶，其中充填了密度較低的物質(zhì)（如空氣、水、天然氣）；存在密度較小的巖漿房或巖脈（如堿性巖）；地殼淺部存在古風(fēng)化殼或剝蝕殘留的疏松沉積物；或者地殼結(jié)構(gòu)存在不連續(xù)性，使得引力計算模型與實際不符（如低速帶）。*地殼結(jié)構(gòu)可能存在不均勻性或低速帶：平臺狀異常通常對應(yīng)著相對連續(xù)的密度異常界面或區(qū)域，可能指示存在一個較淺層、范圍較大的低密度構(gòu)造單元，如區(qū)域性低速帶或構(gòu)造破碎帶?？赡艿某梢蚍治觯?區(qū)域性斷裂構(gòu)造發(fā)育：大規(guī)模伸展構(gòu)造或長期活動的斷裂帶，導(dǎo)致地殼淺部發(fā)生大規(guī)模的破碎、節(jié)理發(fā)育，甚至形成地下空洞或裂隙網(wǎng)絡(luò)，使得該區(qū)域整體密度減小。*淺部巖漿活動或熱事件：某些類型的巖漿（如堿性巖漿）密度相對較低，其上侵或存在可能形成正異常。或者，即使是密度較大的巖漿，如果其上覆地殼發(fā)生了顯著的蝕變或熱蝕變，也可能導(dǎo)致上覆巖石密度降低。*沉積蓋層或古風(fēng)化殼：如果該區(qū)域被巨厚的沉積蓋層覆蓋，或者存在一個被長期剝蝕的、密度較低的古風(fēng)化殼，也可能在重力圖上表現(xiàn)為正異常。解析思路：首先要理解正異常與密度低之間的對應(yīng)關(guān)系。然后，根據(jù)密度低的可能原因，推測地殼內(nèi)部可能存在的地質(zhì)特征，如低密度物質(zhì)的存在形式（裂隙、巖漿、沉積物等）和相關(guān)的結(jié)構(gòu)（斷裂帶、低速帶等）。接著，針對這些地質(zhì)特征，提出可能的成因機(jī)制，如斷裂活動、巖漿影響、沉積過程等。分析時應(yīng)注意正異常的“平臺狀”特征，暗示其連續(xù)性和相對均勻性，指向某種區(qū)域性或系統(tǒng)性的地質(zhì)現(xiàn)象。五、論述題試論述地球物質(zhì)組成、地殼結(jié)構(gòu)及其演化與礦產(chǎn)資源的形成分布之間的關(guān)系，并說明地球物理學(xué)在礦產(chǎn)資源勘查中扮演的角色。答案：地球物質(zhì)組成、地殼結(jié)構(gòu)及其演化是礦產(chǎn)資源形成分布的基礎(chǔ)和前提。*地球物質(zhì)組成：地球不同圈層（地殼、地幔、地核）和不同地質(zhì)體（巖石、礦物）的化學(xué)元素組成和同位素特征，決定了成礦元素的存在與否以及豐度。地殼中特定元素（如Fe,Cu,Au,U,Sn等）的富集是礦產(chǎn)形成的基礎(chǔ)。地球化學(xué)過程，如元素的分異、遷移、富集規(guī)律，直接控制了成礦類型的多樣性和物質(zhì)來源。*地殼結(jié)構(gòu)：地殼的厚度、結(jié)構(gòu)（分層、斷裂、褶皺）、構(gòu)造格局，為成礦物質(zhì)的聚集、運移和沉淀提供了空間和通道。例如，斷裂帶是重要的流體通道和儲礦空間；褶皺構(gòu)造形成的背斜、向斜等可以是良好的儲礦構(gòu)造；地殼的薄弱帶（如活動斷裂帶、轉(zhuǎn)換斷層）是巖漿活動和高熱液活動的有利場所，常伴隨成礦作用。*地殼演化：地殼的演化歷史，包括構(gòu)造運動（造山運動、裂谷作用）、巖漿活動（火成巖漿活動、巖漿上侵）、變質(zhì)作用、沉積作用以及表生作用等，是礦產(chǎn)形成的關(guān)鍵驅(qū)動因素和改造因素。不同演化階段和構(gòu)造環(huán)境往往對應(yīng)著不同類型、不同規(guī)模的礦床。例如，板塊碰撞帶常形成與深大斷裂和巖漿活動有關(guān)的金屬礦床和斑巖銅礦；大陸裂谷環(huán)境則有利于鹽湖、煤、石油以及部分斑巖銅礦的形成；區(qū)域變質(zhì)作用可以改造原有礦床，形成變質(zhì)礦床。地球物理學(xué)在礦產(chǎn)資源勘查中扮演著重要的角色，主要體現(xiàn)在：1.提供非侵入性探測手段：地球物理方法（如重力、磁力、電法、地震、