2025年大學(xué)《地球物理學(xué)》專業(yè)題庫——地震活動與地殼應(yīng)力釋放規(guī)律研究考試時間：______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題后的括號內(nèi)）1.下列哪項不是地震波的主要類型？(A)P波(B)S波(C)R波(D)L波2.根據(jù)古登堡-里克特定律，地震波速度發(fā)生突變的位置稱為？(A)震源(B)震中(C)理論震源(D)莫霍面3.地震矩張量（FocalMechanismTensor）的主要用途是？(A)確定震源深度(B)計算地震震級(C)確定震源破裂面的方位和走向(D)繪制地震等震線圖4.Omori定律描述的是？(A)地震頻度隨時間的衰減關(guān)系(B)地震震級與震源深度的關(guān)系(C)地震烈度隨距離的衰減關(guān)系(D)地震矩與地震能量的關(guān)系5.構(gòu)造應(yīng)力是指？(A)地球內(nèi)部由溫度梯度引起的應(yīng)力(B)地球內(nèi)部由自轉(zhuǎn)引起的應(yīng)力(C)地殼運動所積累的應(yīng)力(D)地球表面由風(fēng)浪引起的應(yīng)力6.斷層面上使斷層發(fā)生錯動的最小剪應(yīng)力稱為？(A)正應(yīng)力(B)負(fù)應(yīng)力(C)斷裂韌性(D)破裂強度7.能夠同時記錄到P波和S波的地震儀，其主要接收到的地震波類型是？(A)面波(B)體波(C)地震射線(D)前沿波8.影響區(qū)域地震活動性的主要因素之一是？(A)地下水位深度(B)局部地形起伏(C)區(qū)域構(gòu)造斷裂系統(tǒng)(D)大氣圈環(huán)流模式9.地震預(yù)測研究中最常引用的“三要素”是指？(A)預(yù)測時間、地點、震級(B)預(yù)測烈度、震源深度、震相(C)預(yù)測震源機(jī)制、斷層類型、破裂模式(D)預(yù)測震前形變、震前電磁異常、震前地下流體變化10.應(yīng)力積累過程中，當(dāng)剪應(yīng)力超過斷層的破裂強度時，通常會發(fā)生？(A)應(yīng)力松弛(B)應(yīng)變軟化(C)地震破裂(D)應(yīng)力轉(zhuǎn)移二、填空題（每空2分，共20分。請將答案填在橫線上）1.地震波根據(jù)傳播介質(zhì)的不同，可分為______波和______波兩大類。2.衡量地震大小的常用指標(biāo)有______震級和______震級。3.地殼中的主要構(gòu)造單元包括______、______和______。4.描述地震發(fā)生時間的統(tǒng)計規(guī)律，除了Omori定律，還有______定律。5.地殼應(yīng)力狀態(tài)通常用三個相互垂直的主應(yīng)力表示，其中最大的主應(yīng)力稱為______，最小的主應(yīng)力稱為______。6.根據(jù)地震斷層運動的方向，可分為左旋走滑斷層、右旋走滑斷層和______斷層。7.地震前兆現(xiàn)象按其物理性質(zhì)可分為形變前兆、______前兆、地下流體前兆和______前兆等主要類型。8.地震定位的基本原理是利用地震波到達(dá)不同臺站的時間差，通過______計算震源位置。9.地震矩是描述地震震源物理量的一種度量，它等于地震破裂面積、平均滑動量和______的乘積。10.應(yīng)力應(yīng)變關(guān)系描述了巖石變形時應(yīng)力與應(yīng)變之間的函數(shù)關(guān)系，對于彈性變形階段，該關(guān)系通常用______來表征。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P波和S波的主要區(qū)別。2.簡述地震震源機(jī)制解能提供哪些關(guān)于震源的信息。3.簡述影響地殼應(yīng)力積累的主要因素。4.簡述地震活動性研究的意義。四、論述題（每題10分，共20分。請結(jié)合所學(xué)知識，深入闡述下列問題）1.論述地震活動性理論在地震預(yù)測中的應(yīng)用及其局限性。2.論述地殼應(yīng)力測量方法的原理及其在地震研究中的作用。五、計算題（共20分）假設(shè)發(fā)生一次地震，震源深度為10km。在距離震中100km的A臺站，P波到達(dá)時間為312秒，S波到達(dá)時間為338秒。已知P波在地殼中的平均速度為8km/s。請計算：（1）該地震的震級（假定地震發(fā)生在地表，使用簡化的震源深度校正公式M≈M?-1.0*log??(D/10)，其中D為震中距，M?為震源處震級，此處近似認(rèn)為M?即為計算結(jié)果）。（2）該地震的震源深度（提示：利用P波和S波的時間差計算震源距，再結(jié)合震中距計算深度）。試卷答案一、選擇題1.(C)2.(D)3.(C)4.(A)5.(C)6.(D)7.(B)8.(C)9.(A)10.(C)二、填空題1.體，面2.震源，面波3.褶皺帶，斷裂帶，盆地4.Gutenberg定律5.最大，最小6.正斷層7.電磁，地磁8.時間-距離9.地球自轉(zhuǎn)角速度10.彈性模量三、簡答題1.解析思路：對比P波和S波在傳播速度、質(zhì)點運動方向、傳播介質(zhì)、能否穿過液態(tài)介質(zhì)等方面的差異。*答案要點：P波是縱波，質(zhì)點振動方向與波傳播方向一致，速度較快，能在固態(tài)、液態(tài)、氣態(tài)介質(zhì)中傳播；S波是橫波，質(zhì)點振動方向垂直于波傳播方向，速度較慢，只能在固態(tài)介質(zhì)中傳播，不能在液態(tài)和氣態(tài)介質(zhì)中傳播。2.解析思路：闡述震源機(jī)制解提供的信息，主要圍繞斷層的產(chǎn)狀（走向、傾向、傾角）和運動性質(zhì)（正斷層、逆沖斷層、走滑斷層，以及左旋或右旋）展開。*答案要點：震源機(jī)制解可以確定震源破裂面的產(chǎn)狀（即斷層的走向、傾向和傾角）和運動性質(zhì)（即斷層的滑動方向，從而判斷是正斷層、逆沖斷層還是走滑斷層，以及是左旋還是右旋）。3.解析思路：從構(gòu)造背景、地殼結(jié)構(gòu)、應(yīng)力傳遞、流體作用等方面分析影響應(yīng)力積累的因素。*答案要點：主要因素包括：區(qū)域構(gòu)造運動背景（如板塊擠壓、拉張、剪切）、局部斷裂系統(tǒng)的活動特征、地殼介質(zhì)屬性（如巖石力學(xué)性質(zhì)、孔隙流體壓力）、應(yīng)力傳遞路徑與方式等。4.解析思路：說明地震活動性研究對于理解地震發(fā)生規(guī)律、評估地震風(fēng)險、探索地震預(yù)測理論的重要性。*答案要點：地震活動性研究有助于揭示地震發(fā)生的時空分布規(guī)律及其與地下結(jié)構(gòu)和應(yīng)力狀態(tài)的聯(lián)系，是理解地震成因的基礎(chǔ)；通過分析地震活動性特征，可以評估特定區(qū)域的地震危險性；研究地震活動性模型是地震預(yù)測探索的重要途徑。四、論述題1.解析思路：首先說明地震活動性理論如何應(yīng)用于預(yù)測（如統(tǒng)計預(yù)測、前兆異常分析），然后重點分析其局限性（如統(tǒng)計模型的隨機(jī)性、前兆現(xiàn)象的不確定性與復(fù)雜性、預(yù)測精度限制等）。*答案要點：地震活動性理論通過分析地震頻次、空間分布等統(tǒng)計特征，以及監(jiān)測地震活動前兆信息的異常變化，為地震預(yù)測提供依據(jù)。例如，利用統(tǒng)計模型預(yù)測未來地震發(fā)生概率，或根據(jù)前兆異常判斷地震可能發(fā)生的時間窗。然而，其局限性在于：地震活動受多種復(fù)雜因素影響，統(tǒng)計模型往往簡化了實際過程，存在隨機(jī)性；地震前兆現(xiàn)象機(jī)理不清，異常信號識別困難，且往往具有區(qū)域性和臨時性；目前的預(yù)測能力有限，難以做到精確的“三要素”預(yù)測。2.解析思路：從應(yīng)力測量的基本原理（如應(yīng)變測量、應(yīng)力計原理）出發(fā)，闡述這些方法如何幫助我們了解地殼應(yīng)力狀態(tài)，并進(jìn)而服務(wù)于地震研究（如斷層活動性評估、地震危險性分析、地震預(yù)測探索）。*答案要點：地殼應(yīng)力測量方法主要通過部署應(yīng)變儀、地傾斜儀、應(yīng)力計等儀器，精確測量地殼的微小變形或應(yīng)力變化。其原理基于巖石的彈性變形特性。這些測量數(shù)據(jù)能夠反映地殼應(yīng)力場的分布、變化及其與構(gòu)造活動的關(guān)系。通過分析應(yīng)力變化，可以評估斷層的活動狀態(tài)和未來可能的滑動方向、速率，進(jìn)而判斷地震發(fā)生的可能性和潛在風(fēng)險。此外，應(yīng)力測量也為地震預(yù)測研究提供了重要窗口，盡管目前直接利用應(yīng)力測量進(jìn)行預(yù)測仍面臨挑戰(zhàn)。五、計算題（1）解析思路：先計算震源距，再利用P波速度和P波到時計算震中距，最后代入震源深度校正公式。*計算過程：*震源距(ρ)=P波速度×(S波到時-P波到時)=8km/s×(338s-312s)=8km/s×26s=208km*震中距(D)≈震源距+震源深度=208km+10km=218km*震級(M)≈M?-1.0*log??(D/10)=M?-1.0*log??(218/10)=M?-1.0*log??(21.8)*M≈M?-1.0*1.338=M?-1.338*題目提示“假定地震發(fā)生在地表，使用簡化的震源深度校正公式...此處近似認(rèn)為M?即為計算結(jié)果”，結(jié)合D≈震源距+震源深度=218km，與通常震源距遠(yuǎn)大于深度，這里理解為簡化模型可能忽略了深度影響，或題目意在考察公式形式應(yīng)用，將218km視為有效震中距進(jìn)行公式形式推導(dǎo)。若嚴(yán)格按公式M?=M+1.338，且M?即為題目所求“計算結(jié)果”，則計算結(jié)果為M?=(M+1.338)。但題目表述“近似認(rèn)為M?即為計算結(jié)果”，更可能是要求直接應(yīng)用公式形式得到M?-1.338的結(jié)果，這本身是一個表達(dá)式而非具體數(shù)值。若理解為求修正前震級，則M?≈1.338。若理解為求修正后震級，則M≈M?-1.338。鑒于選擇題中無對應(yīng)選項，且題目表述特殊性，最可能考察公式形式，結(jié)果為M?-1.338。此處按題目指示，將M?本身視為結(jié)果，即M?≈1.338（若忽略深度影響直接用震源距218km）。為符合格式，保留表達(dá)式：M?-1.338。*答案：震級M?≈1.338(或M≈M?-1.338)*（修正與澄清）實際上，震級公式M≈M?-1.0*log??(D/10)是指修正后的震級M是基于震源處震級M?和震中距D的估計值。題目說“假定地震發(fā)生在地表，使用簡化的震源深度校正公式，此處近似認(rèn)為M?即為計算結(jié)果”，結(jié)合D=218km，且M?被要求作為“計算結(jié)果”，這存在歧義。更合理的理解是，題目給定條件是D=218km，要求計算修正后的震級M。即M=M?-1.0*log??(218/10)。若題目意圖是求修正后的震級M，則結(jié)果為M=M?-1.0*log??(21.8)≈M?-1.338。若題目意圖是求震源處震級M?，則需知道修正后的震級M。鑒于無選項，且表述特殊，保留M?-1.338這個形式，視其為基于給定D值的應(yīng)用公式結(jié)果。但在標(biāo)準(zhǔn)計算題中，通常會明確求解目標(biāo)。此處按字面理解，結(jié)果為M?-1.338。*最終答案（按題目指示）：M?-1.338（2）解析思路：利用P波和S波到達(dá)時間差計算出震源距，然后根據(jù)震