2025年大學(xué)《地球系統(tǒng)科學(xué)》專業(yè)題庫——地球內(nèi)部構(gòu)造與礦產(chǎn)資源勘探考試時間：______分鐘總分：______分姓名：______一、選擇題（每題2分，共20分。請將正確選項(xiàng)的字母填在題干后的括號內(nèi)）1.地球內(nèi)部劃分的主要依據(jù)是（）。A.溫度和壓力的垂直變化B.物質(zhì)成分和物理性質(zhì)（密度、波速）的差異C.地質(zhì)構(gòu)造的復(fù)雜程度D.元素豐度的分布情況2.能夠直接確定地球內(nèi)部物質(zhì)密度和分布特征的主要地質(zhì)觀測證據(jù)是（）。A.地震震中分布圖B.海底地形特征C.地震波速度剖面D.地球自轉(zhuǎn)速度變化3.下列地質(zhì)構(gòu)造中，通常表現(xiàn)為巖層向上拱起，核心部分較新，兩側(cè)較老的是（）。A.背斜B.向斜C.正斷層D.逆斷層4.在板塊構(gòu)造理論中，洋中脊是（）。A.海底擴(kuò)張中心，板塊碰撞擠壓帶B.海底擴(kuò)張中心，板塊分離張裂帶C.地幔柱活動強(qiáng)烈區(qū)域，板塊俯沖消亡帶D.地質(zhì)構(gòu)造穩(wěn)定區(qū)域，地震活動稀疏帶5.能夠直接探測到地殼下方是否存在高速、高密度異常體的是（）。A.重力勘探B.磁法勘探C.地震反射勘探D.化探6.在礦產(chǎn)資源勘查中，用于尋找與巖漿活動有關(guān)的金屬礦產(chǎn)（如鐵礦、鉬礦）的地球物理方法通常是（）。A.磁法勘探B.重力勘探C.地震勘探D.電法勘探7.地球化學(xué)異常在礦產(chǎn)資源勘查中可以作為（）。A.直接找到礦體的指示B.圈定找礦遠(yuǎn)景區(qū)的重要依據(jù)C.勘探方法選擇的主要依據(jù)D.礦床資源儲量評估的唯一標(biāo)準(zhǔn)8.下列關(guān)于礦床成因類型的敘述，錯誤的是（）。A.礦床按成因可分為巖漿礦床、沉積礦床、變質(zhì)礦床等B.沉積礦床主要形成于濱海、湖泊、沼澤等環(huán)境C.變質(zhì)礦床是在高溫高壓條件下形成的原生礦床D.幾乎所有金屬礦產(chǎn)都直接來源于地幔深處的巖漿活動9.在礦產(chǎn)資源勘查的普查階段，主要任務(wù)是（）。A.獲取詳細(xì)的礦產(chǎn)資源儲量數(shù)據(jù)B.對預(yù)查區(qū)進(jìn)行詳細(xì)的物化探工作C.初步發(fā)現(xiàn)和評價礦化線索，圈定找礦靶區(qū)D.對已發(fā)現(xiàn)礦體進(jìn)行詳細(xì)的工程地質(zhì)評價10.能夠直觀反映地下介質(zhì)結(jié)構(gòu)和構(gòu)造的勘探方法主要是（）。A.地球化學(xué)勘探B.遙感勘探C.地震勘探D.重力勘探二、填空題（每空1分，共15分。請將正確答案填在題干橫線上）1.地球內(nèi)部按物質(zhì)狀態(tài)可分為固態(tài)的________、液態(tài)的________和固態(tài)的________三個主要圈層。2.地震波分為縱波和橫波，其中________能在固態(tài)、液態(tài)和氣態(tài)介質(zhì)中傳播，而________只能在固態(tài)介質(zhì)中傳播。3.褶皺構(gòu)造中，巖層向上彎曲稱為________，向下凹陷稱為________。4.板塊構(gòu)造學(xué)說認(rèn)為，地球的巖石圈并非整體一塊，而是被巨大的構(gòu)造邊界分割成若干個構(gòu)造單元，稱為________。5.地球物理勘探中，利用儀器測量地球本身產(chǎn)生的________場或________場，通過分析異常來推斷地下結(jié)構(gòu)或礦產(chǎn)分布。6.地球化學(xué)勘探簡稱________，它是通過測量巖石、土壤、水系沉積物等自然介質(zhì)中________或________的異常來尋找礦產(chǎn)的一種方法。7.礦產(chǎn)資源是指地殼中具有________、經(jīng)濟(jì)價值、在當(dāng)前技術(shù)條件下可以________并進(jìn)行________的自然富集物。三、簡答題（每題5分，共20分）1.簡述地震波通過地幔頂部（莫霍面）和地幔底部（古登堡面）時，其傳播速度發(fā)生顯著變化的原因。2.簡述重力勘探的基本原理及其在礦產(chǎn)資源勘查中可能的應(yīng)用方向。3.簡述巖漿活動與成礦作用之間的關(guān)系。4.簡述礦產(chǎn)資源勘查工作中，物探、化探、遙感勘探這三種方法各自的主要特點(diǎn)和工作原理。四、計算題（共10分）已知一地震波在地球內(nèi)部某處傳播，距離為1500公里，記錄到縱波（P波）到達(dá)時間為8.0秒，橫波（S波）到達(dá)時間為4.8秒。請計算該處地下的平均縱波速度和平均橫波速度。（假設(shè)P波和S波在該處為勻速直線傳播）五、綜合分析題（共25分）某區(qū)域地質(zhì)背景顯示，存在一條區(qū)域性斷裂帶，該斷裂帶一側(cè)為古老的變質(zhì)巖系，另一側(cè)為中生代的火山-侵入巖系。在斷裂帶附近及火山巖系中，發(fā)現(xiàn)有一些零散的金屬礦化點(diǎn)，并伴有熱液蝕變現(xiàn)象。地球物理勘測結(jié)果顯示，斷裂帶附近存在局部重力低異常和磁異常。請結(jié)合上述信息，分析該區(qū)域成礦的可能性，并簡述后續(xù)可以部署的地球物理或地球化學(xué)勘查方法及其目的。試卷答案一、選擇題（每題2分，共20分。請將正確選項(xiàng)的字母填在題干后的括號內(nèi)）1.B解析：地球內(nèi)部圈層劃分主要是依據(jù)內(nèi)部物質(zhì)在壓力和溫度作用下呈現(xiàn)的不同狀態(tài)（固態(tài)、液態(tài)、塑性態(tài)）及其物理化學(xué)性質(zhì)的顯著差異。2.C解析：地震波在地球內(nèi)部傳播速度和路徑的變化，反映了地下介質(zhì)密度的分布。通過分析地震波（特別是P波和S波）的傳播時間、振幅、路徑等，可以推斷地球內(nèi)部的密度結(jié)構(gòu)。3.A解析：背斜是巖層向上拱起的構(gòu)造形態(tài)，其核心部分（背頂）地質(zhì)年代相對較新，兩翼向兩側(cè)傾斜，地質(zhì)年代相對較老。4.B解析：洋中脊是海底擴(kuò)張的中心，是洋殼形成的地方，代表了板塊的張裂邊界。海溝是板塊俯沖消亡帶，造山帶是板塊碰撞擠壓帶。5.A解析：重力勘探通過測量地表重力場的微小變化來探測地下密度異常體。高密度體（如結(jié)晶基巖、鹽丘）會引起局部重力異常增高，低密度體（如大型沉積盆地、巖漿房）會引起重力異常降低。6.A解析：巖漿活動形成的礦床通常具有磁性和密度異常。磁法勘探能夠有效探測到具有磁性的礦體或與礦體共生的含鐵礦物，是尋找?guī)r漿相關(guān)礦產(chǎn)（如鐵礦、磁鐵礦、鈦鐵礦、鉬礦等）的重要手段。7.B解析：地球化學(xué)異常（如元素組合異常、異常地球化學(xué)暈）通常指示著地下存在成礦熱液活動或礦化源，是圈定找礦遠(yuǎn)景區(qū)、判斷成礦潛力的關(guān)鍵信息，但不能直接找到礦體，需要進(jìn)一步的地質(zhì)填圖和物探、鉆探驗(yàn)證。8.D解析：雖然許多金屬礦產(chǎn)與巖漿活動有關(guān)，但并非所有金屬礦產(chǎn)都直接來源于地幔深處的巖漿活動。部分金屬礦產(chǎn)（如部分沉積型鐵礦、沉積-變質(zhì)型鎳礦等）的形成與沉積作用、變質(zhì)作用等地質(zhì)過程有關(guān)。9.C解析：礦產(chǎn)資源勘查的普查階段主要任務(wù)是進(jìn)行區(qū)域性的地質(zhì)調(diào)查和普查找礦工作，目的是發(fā)現(xiàn)新的礦化線索，了解區(qū)域礦產(chǎn)分布規(guī)律，圈定有進(jìn)一步勘查潛力的預(yù)查區(qū)。10.C解析：地震勘探通過人工激發(fā)地震波，記錄其在地下不同界面反射和折射的信息，能夠形成地下結(jié)構(gòu)剖面，直觀反映地下的巖層順序、斷層、褶皺等構(gòu)造特征。二、填空題（每空1分，共15分。請將正確答案填在題干橫線上）1.巖石圈，地幔，地核解析：根據(jù)地球內(nèi)部物質(zhì)狀態(tài)和地震波傳播特征，通常將地球內(nèi)部劃分為由固態(tài)巖石組成的巖石圈、液態(tài)或塑性狀態(tài)的軟流圈（地幔的一部分）以及主要由固態(tài)鐵鎳組成的地核。2.縱波，橫波解析：縱波（P波）是質(zhì)點(diǎn)振動方向與波傳播方向一致的波，可以在固態(tài)、液態(tài)和氣態(tài)中傳播。橫波（S波）是質(zhì)點(diǎn)振動方向垂直于波傳播方向的波，只能在固態(tài)介質(zhì)中傳播。3.背斜，向斜解析：這是褶皺構(gòu)造的兩種基本形態(tài)。背斜巖層向上拱起，向斜巖層向下凹陷。4.板塊解析：板塊構(gòu)造學(xué)說認(rèn)為，全球的巖石圈被一系列巨大的斷裂帶（轉(zhuǎn)換斷層、俯沖帶等）分割成若干個相對獨(dú)立的構(gòu)造單元，稱為構(gòu)造板塊。5.重，磁解析：地球物理勘探利用地球自身產(chǎn)生的重力場和磁場作為探測對象。重力勘探測量重力異常，磁法勘探測量磁場異常。6.化探，元素，礦物解析：地球化學(xué)勘探通過測量介質(zhì)中指示礦物或成礦元素的含量異常來尋找礦產(chǎn)。這些元素或礦物往往與成礦作用密切相關(guān)。7.自然資源，開采，利用解析：礦產(chǎn)資源定義為具有經(jīng)濟(jì)價值、可被人類開采并加以利用的自然富集物，強(qiáng)調(diào)其自然屬性、經(jīng)濟(jì)屬性和可利用性。三、簡答題（每題5分，共20分）1.解析：地震波速度與介質(zhì)的密度和彈性模量有關(guān)。當(dāng)?shù)卣鸩◤囊环N介質(zhì)進(jìn)入另一種介質(zhì)時，如果后一種介質(zhì)密度和彈性模量增大，波速就會加快；反之，則波速會減慢。莫霍面是地殼與地幔的界面，地幔物質(zhì)通常比地殼物質(zhì)致密且剛性更強(qiáng)，因此縱波和橫波通過莫霍面時速度均顯著增加。古登堡面是地幔與地核的界面，核心物質(zhì)（液態(tài)或固態(tài)鐵鎳）的密度遠(yuǎn)大于地幔物質(zhì)，且其彈性性質(zhì)也不同于地幔巖石，導(dǎo)致縱波速度急劇增加（S波無法通過液態(tài)外核），橫波速度降為零。2.解析：重力勘探的基本原理是萬有引力定律。地球內(nèi)部密度不均勻會導(dǎo)致地表重力場的局部擾動，形成重力異常。高密度異常體（如基巖凸起、鹽丘）會使局部引力場增強(qiáng)，表現(xiàn)為正重力異常；低密度異常體（如大型沉積盆地、地幔熱柱）會使局部引力場減弱，表現(xiàn)為負(fù)重力異常。通過測量和解析這些重力異常，可以推斷地下密度分布，尋找與密度差異相關(guān)的礦產(chǎn)（如鹽礦、鉀鹽礦）或地質(zhì)構(gòu)造。3.解析：巖漿是地殼和地幔深處熔融或部分熔融的硅酸鹽物質(zhì)。當(dāng)巖漿形成、上升或冷卻結(jié)晶時，其中的成礦元素會根據(jù)物理化學(xué)條件（溫度、壓力、pH值、氧化還原狀態(tài)等）發(fā)生遷移、富集。如果巖漿性質(zhì)適宜（如成分、溫度、揮發(fā)分），并在上升過程中或冷卻結(jié)晶過程中發(fā)生分異、交代作用，就有可能將成礦元素富集成礦，形成巖漿礦床（如斑巖銅礦、鐵礦、鉬礦、部分鎳鈷礦等）。因此，巖漿活動是許多金屬和非金屬礦產(chǎn)形成的重要物質(zhì)來源和成礦動力。4.解析：*物探（地球物理勘探）：利用儀器探測地球物理場（如重力、磁力、電性、放射性、地震波等）的異常變化，推斷地下地質(zhì)結(jié)構(gòu)和物質(zhì)分布。工作原理基于不同地質(zhì)體具有不同的物理性質(zhì)（密度、磁性、電性、聲波速度等）。優(yōu)點(diǎn)是探測范圍廣、效率高，可用于大面積普查和詳查。缺點(diǎn)是定性、半定量解釋為主，結(jié)果受地表地質(zhì)條件、儀器精度、解釋人員經(jīng)驗(yàn)影響較大。*化探（地球化學(xué)勘探）：通過測量巖石、土壤、水系沉積物、植物等自然介質(zhì)中指示礦物或成礦元素的含量及其化學(xué)狀態(tài)（如化探暈）的異常，尋找礦產(chǎn)。工作原理基于成礦元素在遷移富集過程中會在地表形成異常分布。優(yōu)點(diǎn)是方法多樣、成本相對較低、對某些元素敏感度高。缺點(diǎn)是通常指示礦源或礦化通道，不直接指示礦體位置和規(guī)模，需要結(jié)合地質(zhì)、物探信息綜合解釋。*遙感勘探：利用航空或航天平臺搭載的傳感器（如相機(jī)、光譜儀、磁力儀等）獲取地表和近地表的信息，通過解譯分析來研究地質(zhì)構(gòu)造、礦產(chǎn)分布、地球化學(xué)背景等。工作原理基于不同地物對電磁波、重力場等的輻射、反射、散射特性不同。優(yōu)點(diǎn)是覆蓋范圍廣、時效性強(qiáng)、可重復(fù)觀測、直觀性強(qiáng)。缺點(diǎn)是分辨率受傳感器限制，對埋藏較深或埋藏較淺但特征不明顯的目標(biāo)探測能力有限，解譯需要專業(yè)知識。四、計算題（共10分）解析：計算縱波速度（Vp）和橫波速度（Vs）。*縱波速度Vp=距離/縱波到達(dá)時間=1500km/8.0s=1500,000m/8.0s=187,500m/s=187.5km/s*橫波速度Vs=距離/橫波到達(dá)時間=1500km/4.8s=1500,000m/4.8s=312,500m/s=312.5km/s五、綜合分析題（共25分）解析：該區(qū)域成礦可能性分析：1.地質(zhì)背景有利：存在區(qū)域性斷裂帶，通常具有控礦、導(dǎo)礦、儲礦等多種作用。斷裂帶兩側(cè)不同時代、不同巖性的巖石接觸帶，往往是構(gòu)造應(yīng)力集中、巖漿活動、熱液循環(huán)發(fā)育的有利場所，易于形成各種成因類型的礦床。中生代火山-侵入巖系本身常是重要的成礦母巖，可能形成斑巖銅礦、矽卡巖礦、熱液礦等。2.礦化線索存在：區(qū)域內(nèi)發(fā)現(xiàn)零散金屬礦化點(diǎn)和熱液蝕變現(xiàn)象，直接指示了存在成礦作用或后期熱液活動，表明成礦潛力不容忽視。3.地球物理異常：局部重力低異?？赡芘c火山巖漿房、大型空洞或沉積盆地有關(guān)；磁異?？赡芘c火山巖、變質(zhì)巖中的磁性礦物（如磁鐵礦、鈦鐵礦）有關(guān)，也可能是與某些金屬硫化物礦床相關(guān)的磁異常。這些異常為深入探究地下結(jié)構(gòu)和礦化信息提供了線索。后續(xù)可以部署的勘查方法及其目的：1.地球物理勘探：*高精度磁法勘探：目的在于進(jìn)一步圈定和解釋磁異常的范圍和形態(tài)，結(jié)合磁異常特征判斷是否存在與金屬礦產(chǎn)相關(guān)的硫化物礦化，或區(qū)分異常來源是火山巖本身還是礦體?？杉用軠y網(wǎng)，提高分辨率。*高精度重力勘探：目的在于配合磁法，探測地下密度異常。重力低異常區(qū)可能存在火山巖漿房、隱伏斷層、鹽丘等，也可能是低密度礦體或空洞；重力高異?？赡芘c結(jié)晶基巖凸起或某些密度較大的礦體有關(guān)。*地震勘探（折射/反射）：目的在于詳細(xì)探測斷裂帶的結(jié)構(gòu)、深度、活動性，以及火山巖系的頂?shù)捉缑妗?nèi)部結(jié)構(gòu)?？梢越沂镜V化圍巖的空間展布，為尋找礦體提供構(gòu)造格架。2.地球化學(xué)勘探（化探）：*土壤地球化學(xué)測量：目的在于追索地表指示礦物（如金、黃銅礦、方鉛礦、閃鋅礦、孔雀石等）和指示礦物元素（如W、Sn、Mo、As、Sb