2025年大學(xué)《地球物理學(xué)》專業(yè)題庫——地球熱流測量在地球內(nèi)部研究中的作用考試時間：______分鐘總分：______分姓名：______一、選擇題（每題2分，共20分）1.下列哪個物理量表示單位時間內(nèi)通過單位面積垂直的熱量傳遞？A.地熱梯度B.熱導(dǎo)率C.熱流D.熱容量2.地球內(nèi)部最主要的熱源是？A.地球自轉(zhuǎn)B.太陽輻射C.放射性元素衰變D.潮汐摩擦3.下列哪種方法不屬于穩(wěn)態(tài)地球熱流測量方法？A.熱板法B.熱孔法C.瞬態(tài)熱響應(yīng)法D.熱梯度法4.在地球熱流測量中，熱板法通常適用于？A.測量深部地熱流B.測量淺部地熱流C.測量海洋地熱流D.測量大氣熱流5.非穩(wěn)態(tài)地球熱流測量方法的主要優(yōu)點是？A.測量速度快B.對環(huán)境干擾小C.可以測量不透明介質(zhì)的熱流D.數(shù)據(jù)處理相對簡單6.地球內(nèi)部熱結(jié)構(gòu)研究表明，地幔的底部存在一個高溫高導(dǎo)的層，稱為？A.古地幔B.軟流圈C.下地幔D.核幔邊界7.板塊構(gòu)造理論認為，大洋中脊是？A.地幔對流上升的地帶B.地幔對流下沉的地帶C.地殼拉伸的地帶D.地殼壓縮的地帶8.地球熱流數(shù)據(jù)可以用于？A.研究地幔對流B.研究板塊構(gòu)造C.勘探地熱資源D.以上都是9.區(qū)域熱流圖編制的主要目的是？A.展示區(qū)域熱流的空間分布B.分析區(qū)域熱流的地質(zhì)意義C.為地熱資源勘探提供依據(jù)D.以上都是10.熱流異常通常是指？A.實測熱流值高于背景值B.實測熱流值低于背景值C.實測熱流值與理論值一致D.實測熱流值與預(yù)期值一致二、填空題（每空1分，共10分）1.熱流密度的國際單位制單位是______。2.地球內(nèi)部熱結(jié)構(gòu)的研究主要依靠______和______兩種手段。3.地球熱流測量中，常用的熱敏材料有______和______。4.熱流異常的形成原因主要有______、______和______。5.地熱梯度是指______的比值。三、簡答題（每題5分，共30分）1.簡述地熱梯度和熱流密度的區(qū)別。2.簡述放射性元素衰變?nèi)绾萎a(chǎn)生地球熱量。3.簡述熱板法測量地球熱流的原理。4.簡述地熱流數(shù)據(jù)在研究地幔對流中的應(yīng)用。5.簡述熱流異?？赡軐?yīng)的地質(zhì)構(gòu)造。6.簡述編制區(qū)域熱流圖的基本步驟。四、計算題（每題10分，共20分）1.某地熱梯度為0.03℃/m，該地的地表溫度為20℃，地下5000米處的溫度是多少？2.某熱板法實驗測得，在200℃的溫度下，通過一塊厚度為0.1米的玄武巖板的熱流為30mW/m2，該玄武巖的熱導(dǎo)率是多少？五、論述題（10分）試述地球熱流測量在礦產(chǎn)資源勘探中的作用。試卷答案一、選擇題1.C2.C3.C4.B5.A6.B7.A8.D9.D10.A二、填空題1.W/(m2·K)2.地球熱流測量，地球深部探測3.鉑電阻，熱敏電阻4.地熱活動，構(gòu)造運動，巖石圈厚度5.地表溫度，地下某點溫度三、簡答題1.解析：地熱梯度是指單位深度的溫度變化率，單位通常是℃/m；熱流密度是指單位時間內(nèi)通過單位面積垂直的熱量傳遞，單位通常是W/m2。兩者都是描述地球內(nèi)部溫度分布的物理量，但含義和單位不同。2.解析：放射性元素（如鈾、釷、鉀）在衰變過程中會釋放出α、β、γ射線以及熱量，這些熱量積累起來構(gòu)成了地球內(nèi)部的主要熱源。3.解析：熱板法通過在巖石樣塊上下表面施加一個已知的溫度差，然后測量通過樣塊的熱流，從而計算巖石的熱導(dǎo)率。具體步驟包括：將巖石樣塊磨平，放置在加熱板和冷卻板之間，施加溫度差，測量熱流。4.解析：地熱流數(shù)據(jù)可以反映地幔對流的強度和方向。高熱流區(qū)通常對應(yīng)著地幔上升的地帶，低熱流區(qū)通常對應(yīng)著地幔下沉的地帶。通過分析區(qū)域熱流的空間分布，可以推斷地幔對流的模式。5.解析：熱流異?？赡軐?yīng)著多種地質(zhì)構(gòu)造，例如：地熱活動強烈的地帶（如火山、溫泉）、構(gòu)造運動活躍的地帶（如斷層、褶皺）、巖石圈厚度變化的地帶（如地殼薄區(qū)、地幔窗）。6.解析：編制區(qū)域熱流圖的基本步驟包括：收集區(qū)域內(nèi)的地球熱流數(shù)據(jù)，對數(shù)據(jù)進行校正和誤差分析，繪制區(qū)域熱流等值線圖，分析熱流的空間分布特征，解釋熱流異常的地質(zhì)意義。四、計算題1.解析：地熱梯度是指單位深度的溫度變化率，因此可以通過地熱梯度和深度來計算地下某點的溫度。具體計算公式為：地下某點溫度=地表溫度+地熱梯度×深度。代入數(shù)據(jù)得：地下5000米處的溫度=20℃+0.03℃/m×5000m=155℃。2.解析：熱導(dǎo)率是指單位時間內(nèi)通過單位面積、單位厚度的熱量傳遞，其計算公式為：熱導(dǎo)率=熱流×厚度/溫度差。代入數(shù)據(jù)得：該玄武巖的熱導(dǎo)率=30mW/m2×0.1m/(200℃-0℃)=0.015W/(m·K)。五、論述題解析：地球熱流測量在礦產(chǎn)資源勘探中具有重要應(yīng)