2025中國地震局地震研究所碩士研究生招生筆試歷年參考題庫附帶答案一、單項(xiàng)選擇題（每題2分，共30分）1.2022年1月8日青海門源M6.9地震的發(fā)震斷層屬于A.祁連山北緣斷裂B.海原斷裂C.東昆侖斷裂D.阿爾金斷裂答案：A詳解：門源地震震中位于祁連山北緣斷裂西段，InSAR同震形變場(chǎng)顯示破裂長度約17km，最大左旋位錯(cuò)0.7m，與斷裂走向高度吻合。2.利用雙差定位法對(duì)2008年汶川M8.0主震余震序列進(jìn)行重定位，其主要目的是A.提高震級(jí)測(cè)定精度B.減小速度模型誤差C.消除臺(tái)站鐘差D.壓縮震源位置相對(duì)誤差答案：D詳解：雙差算法通過構(gòu)造震源-臺(tái)站走時(shí)差差分方程，可抵消路徑與臺(tái)站項(xiàng)公共誤差，使相對(duì)定位精度由±5km降至±100m以內(nèi)。3.在華北地區(qū)，下列哪種深部地球物理資料對(duì)約束莫霍面起伏最敏感A.遠(yuǎn)震P波接收函數(shù)B.區(qū)域地震層析成像C.大地電磁測(cè)深D.重力布格異常答案：A詳解：接收函數(shù)中Ps轉(zhuǎn)換震相振幅與延遲時(shí)間直接取決于莫霍面兩側(cè)波速跳變與深度，垂向分辨率可達(dá)2–3km。4.根據(jù)《中國地震動(dòng)參數(shù)區(qū)劃圖（GB18306-2015）》，北京通州新城所在小區(qū)的Ⅱ類場(chǎng)地基本地震動(dòng)峰值加速度值為A.0.10gB.0.15gC.0.20gD.0.30g答案：B詳解：區(qū)劃圖以50年超越概率10%為基準(zhǔn)，通州位于Ⅷ度區(qū)，Ⅱ類場(chǎng)地調(diào)整系數(shù)1.0，對(duì)應(yīng)0.15g。5.在地震預(yù)警系統(tǒng)中，P波預(yù)警震級(jí)估計(jì)Mwp的物理基礎(chǔ)是A.P波初動(dòng)振幅B.P波峰值位移與周期比值C.P波持時(shí)D.P波拐角頻率答案：B詳解：Mwp=log10[(Pd/T)max]+C，其中Pd為峰值位移，T為對(duì)應(yīng)周期，經(jīng)驗(yàn)標(biāo)定后可在2s內(nèi)給出震級(jí)，誤差±0.5。6.對(duì)活動(dòng)斷層進(jìn)行古地震探槽開挖時(shí)，最優(yōu)先選擇的位點(diǎn)是A.斷層幾何拐彎外側(cè)B.斷層斜列階區(qū)C.最新崩積楔頂部D.斷層閉鎖段中間答案：B詳解：階區(qū)易形成拉分盆地，沉積連續(xù)、沉積速率快，可保存完整古地震事件序列，事件分辨率可達(dá)百年量級(jí)。7.在InSAR處理中，若基線距超過臨界值，導(dǎo)致干涉圖失相干，其主要原因是A.地形相位過大B.多普勒質(zhì)心差異C.空間基線去相干D.熱噪聲答案：C詳解：空間基線去相干Δρ≈λR/(2B⊥)，當(dāng)垂直基線B⊥>B⊥,crit=λR/(2ρ)，相關(guān)系數(shù)γ<0.3，干涉圖出現(xiàn)“雪花”。8.地震儀傳遞函數(shù)中，靈敏度在0.05Hz處下降3dB，表明該系統(tǒng)為A.速度型B.加速度型C.位移型D.力平衡型答案：A詳解：速度型傳感器在低頻段呈一階高通特性，角頻率f0=0.05Hz，對(duì)應(yīng)周期20s，低于此值靈敏度以20dB/dec下降。9.2021年云南漾濞M6.4序列中，最大余震震級(jí)M5.2，其b值估算采用最大似然法，若事件總數(shù)N=420，震級(jí)≥M0=1.0，則b值為A.0.78B.0.85C.0.92D.1.05答案：C詳解：b=log10(e)/(Mmean?M0)=0.92，其中Mmean=2.08，符合滇西走滑型序列統(tǒng)計(jì)特征。10.根據(jù)《地震安全性評(píng)價(jià)技術(shù)規(guī)范》，對(duì)核電廠址進(jìn)行SL-2級(jí)設(shè)計(jì)地震動(dòng)確定時(shí)，需考慮A.確定性最大歷史地震B(yǎng).概率性50年超越概率2%C.確定性斷層最大潛在D.概率性萬年超越概率1%答案：D詳解：SL-2為“極限安全地震動(dòng)”，需取年超越概率10?4，即萬年1%，并比較確定性上限，取二者較大值。11.在地震層析成像反演中，采用LSQR算法求解大型稀疏方程組，其收斂速度主要取決于A.數(shù)據(jù)量大小B.模型粗糙度權(quán)重C.矩陣條件數(shù)D.阻尼系數(shù)答案：C詳解：條件數(shù)κ=σmax/σmin，κ越大收斂越慢，預(yù)條件技術(shù)可將κ由10^5降至10^2，迭代次數(shù)由>2000降至<200。12.地震動(dòng)合成中，隨機(jī)有限斷層法需給定破裂方向性因子，其物理意義為A.斷層破裂速度B.震源輻射花樣C.破裂前鋒與觀測(cè)點(diǎn)相對(duì)位置D.上升時(shí)間答案：C詳解：方向性因子ξ=cosθ/vr?cosφ/v，控制破裂前鋒是否朝向臺(tái)站，導(dǎo)致速度脈沖與幅值增強(qiáng)。13.對(duì)井下地震儀進(jìn)行井下標(biāo)定，采用步進(jìn)電機(jī)敲擊方式，其標(biāo)定脈沖寬度一般選取A.0.1sB.1sC.10sD.60s答案：B詳解：1s脈沖可覆蓋0.1–10Hz頻帶，兼顧儀器自振頻率與地脈動(dòng)噪聲，避免產(chǎn)生二次振蕩。14.在地震應(yīng)急無人機(jī)航測(cè)中，采用SfM算法生成DEM，其高程精度σz與飛行高度H、像元尺寸p、基高比B/H的關(guān)系為A.σz∝H·p·(B/H)^?1B.σz∝H^2·pC.σz∝p·(B/H)D.σz∝H·p^2答案：A詳解：σz≈1.5·H·σpix/(B/H)，其中σpix≈0.3pixel，故降低H、增大B/H可提高高程精度至分米級(jí)。15.地震滑坡易發(fā)性評(píng)價(jià)中，采用頻率比模型，若某因子分級(jí)內(nèi)滑坡面積占比15%，區(qū)域面積占比5%，則該分級(jí)頻率比為A.0.33B.1.0C.2.0D.3.0答案：D詳解：FR=(15%/5%)=3，表示該分級(jí)滑坡發(fā)生概率為背景的3倍，可用于加權(quán)信息量模型。二、填空題（每空2分，共20分）16.地震矩M0與面波震級(jí)Ms的經(jīng)驗(yàn)關(guān)系為log10M0=________Ms+________（單位N·m）。答案：1.5；12.0詳解：全球平均標(biāo)定，Ms=8.0時(shí)M0≈10^24N·m，符合金森博雄關(guān)系。17.采用Coulomb應(yīng)力觸發(fā)模型，計(jì)算2022年瀘定M6.8地震對(duì)周邊斷層的影響，有效摩擦系數(shù)μ取________時(shí)，庫侖應(yīng)力變化ΔCFF對(duì)余震分布解釋率最高。答案：0.4詳解：川滇地區(qū)視摩擦系數(shù)0.2–0.6，反演余震觸發(fā)率與ΔCFF相關(guān)系數(shù)峰值在μ=0.4。18.在地震預(yù)警系統(tǒng)延遲分析中，數(shù)據(jù)打包采用________協(xié)議，可將傳輸延遲降至10ms以內(nèi)。答案：UDP詳解：相較TCP三次握手，UDP無連接、無重傳，適合低延遲實(shí)時(shí)流。19.地震動(dòng)衰減關(guān)系中的場(chǎng)地項(xiàng)FS=exp(α·Vs30^β)，當(dāng)Vs30=300m/s時(shí)，若α=?0.30，β=?0.15，則FS=________。答案：0.76詳解：FS=exp(?0.30·300^?0.15)=0.76，表示軟土放大系數(shù)為基巖0.76倍，與NGA-West2一致。20.采用微震監(jiān)測(cè)評(píng)估頁巖氣水力壓裂，事件震級(jí)completenessMc=?0.5，若監(jiān)測(cè)體積1km3，事件率N=1000/day，則seismicmomentreleaserate為________N·m/day。答案：1.2×10^14詳解：GR關(guān)系logN=4.0?1.0M，Mmean=0.5，M0mean=10^12N·m，總釋放率=1000×10^12=10^15，考慮Mc以上占12%，得1.2×10^14。21.在地震電磁觀測(cè)中，ULF頻段0.01–1Hz的磁擾動(dòng)傳播采用________極化模式，可穿透地表進(jìn)入大氣層。答案：TEM（橫電磁）詳解：TEM模式波阻抗Z=E/H≈377Ω，垂直入射時(shí)反射系數(shù)小，適合監(jiān)測(cè)震前異常。22.采用多尺度小波分析提取地震波形初至，若母小波為Morlet，中心頻率f0=1Hz，則時(shí)間分辨率σt≈________s。答案：0.25詳解：σt=1/(2πf0)·√(2ln2)=0.25s，滿足P波初至拾取誤差<0.1s要求。23.地震災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估中，HAZUS模型對(duì)鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)給出的輕微損傷閾值漂移比為________%。答案：0.2詳解：對(duì)應(yīng)層間位移角1/500，與我國《建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》一致。24.采用光纖DAS監(jiān)測(cè)斷裂帶應(yīng)變，若采樣率1kHz，空間分辨率5m，則理論應(yīng)變?cè)肼昮loor為________nε/√Hz。答案：0.1詳解：DAS相位噪聲?90dBrerad/√Hz，換算應(yīng)變?chǔ)?Δφ/(k·n·L)=0.1nε/√Hz，可檢測(cè)10^-9應(yīng)變波。25.地震勘探中，共中心點(diǎn)道集動(dòng)校正速度稱為________速度。答案：疊加詳解：疊加速度Va由雙曲時(shí)距曲線擬合，為均方根速度近似，用于疊加成像。三、計(jì)算與推導(dǎo)題（共50分）26.（10分）已知某地區(qū)地震目錄滿足GR關(guān)系logN=4.8?1.2M，求：(1)年震級(jí)≥3.0地震數(shù)；(2)若b值降至0.8，年震級(jí)≥3.0地震數(shù)增加百分比；(3)推導(dǎo)b值與應(yīng)力降Δσ的關(guān)系式，并說明物理意義。答案：(1)N=10^(4.8?1.2×3)=10^1.2≈15.8≈16次。(2)N′=10^(4.8?0.8×3)=10^2.4≈251次，增加(251?16)/16≈1470%。(3)由Aki公式b=log10(e)·(1+2α/3)·M0^?1·Δσ^(?1/3)，α為破裂尺度因子，b與Δσ呈負(fù)相關(guān)：高應(yīng)力降導(dǎo)致大事件比例升高，b值降低，反映區(qū)域應(yīng)力水平。27.（12分）臺(tái)站記錄到P波初動(dòng)向上，S波質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)在水平面投影與臺(tái)站-震中連線夾角45°，臺(tái)站位于震中北偏東30°方向。設(shè)震源機(jī)制為雙力偶，求：(1)斷層面走向可能值（給出兩組解）；(2)若P波初動(dòng)振幅比SV大3倍，推斷傾角δ；(3)畫出震源球下半球投影示意圖，標(biāo)出壓縮象限。答案：(1)初動(dòng)向上→壓縮象限，S波45°→滑動(dòng)角λ=±45°，走向φ=30°±90°+arctan(tanλ/sinδ)，取δ=90°，得φ1=75°，φ2=165°。(2)A_P/A_SV=3=|cotδ|，δ=arccot(3)=18.4°。(3)投影圖：走向75°/傾角18°，壓縮象限位于震源球北東與南西，陰影區(qū)標(biāo)“+”，空白區(qū)“?”。28.（14分）設(shè)均勻彈性半空間，剪切模量G=30GPa，泊松比ν=0.25，矩形走滑斷層長L=20km，寬W=15km，平均滑動(dòng)D=1.2m，求：(1)地震矩M0；(2)應(yīng)力降Δσ（采用橢圓破裂模型）；(3)若破裂速度vr=0.8vs，vs=3.5km/s，計(jì)算破裂時(shí)間Tr；(4)遠(yuǎn)場(chǎng)S波位移譜低頻水平Ω0；(5)拐角頻率fc；(6)繪制位移譜示意圖，標(biāo)出Ω0、fc。答案：(1)M0=G·D·L·W=30×10^9×1.2×20×15×10^6=1.08×10^19N·m。(2)Δσ=(7π/16)·M0/(L·W^(3/2))=2.3MPa。(3)Tr=L/(2vr)=20/(2×0.8×3.5)=3.57s。(4)Ω0=M0/(4πρvs^3)=1.08×10^19/(4π×2700×3500^3)=8.3×10^?6m·s。(5)fc=0.37vs/(W/2)=0.37×3500/(15×500)=0.17Hz。(6)圖：雙對(duì)數(shù)坐標(biāo)，平臺(tái)Ω0至fc，斜率?2下降。29.（14分）某城市地下30m處基巖輸入地震動(dòng)加速度時(shí)程ag(t)為1940El-Centro波峰值0.3g，持時(shí)30s，采用等效線性化程序SHAKE91計(jì)算地表反應(yīng)，土層Vs30=200m/s，厚度30m，密度ρ=1.8t/m3，阻尼比ξ=5%，剪切模量比G/Gmax曲線給定，求：(1)一階自振頻率f1；(2)峰值地面加速度PGA；(3)若采用非線性模型，峰值位移增大百分比；(4)評(píng)價(jià)場(chǎng)地液化勢(shì)，給定CSR=0.25，(N1)60=12，F(xiàn)S=？(5)提出降低液化風(fēng)險(xiǎn)的兩項(xiàng)工程措施。答案：(1)f1=Vs/(4H)=200/(4×30)=1.67Hz。(2)等效線性放大1.8，PGA=0.3g×1.8=0.54g。(3)非線性模量降低30%，周期延長20%，位移響應(yīng)譜增大15%。(4)CRR=0.03·(N1)60+0.09=0.45，F(xiàn)S=CRR/CSR=1.8>1.25，輕微液化。(5)①振沖碎石樁加密，提高(N1)60至20；②設(shè)置排水板，降低超孔壓。四、綜合應(yīng)用題（共50分）30.（25分）川滇菱形塊體東邊界斷裂（安寧河—?jiǎng)t木河—小江斷裂帶）為典型左旋走滑系統(tǒng)，歷史地震包括1850年西昌M7?、1833年嵩明M8、1970年通海M7.8等。給定：資料A：GPS速度場(chǎng)，跨斷裂帶80km寬度內(nèi)左旋速率10mm/a；資料B：Paleoseismictrench揭示安寧河斷裂最新事件距今470±30a，同震位移3.5m；資料C：地震目錄b=0.9，M≥5.0年發(fā)生率0.8；資料D：InSAR跨斷層形變梯度8mm/a，閉鎖深度12km。任務(wù)：(1)建立斷裂帶地震矩積累率模型，計(jì)算矩虧損；(2)采用特征地震模型，估算未來30年M≥7.0概率；(3)設(shè)計(jì)跨斷層綜合觀測(cè)方案（測(cè)線、手段、周期、精度）；(4)給出地震預(yù)警與應(yīng)急演練關(guān)鍵指標(biāo)（預(yù)警時(shí)間、烈度閾值、疏散半徑）；(5)結(jié)合韌性城市理念，提出斷層穿越區(qū)城市規(guī)劃三項(xiàng)策略。答案：(1)矩積累率M?=μ·v·W·L=30GPa×10mm/a×15km×400km=1.8×10^17N·m/a；最新事件距今470a，累計(jì)虧損Mdef=1.8×10^17×470=8.5×10^19N·m，對(duì)應(yīng)M7.9。(2)特征地震重現(xiàn)期Tr=Mchar/M?=3.5×10^19/1.8×10^17≈195a，上次事件470a前，已超期275a；泊松概率P=1?exp(?30/195)=14%。(3)觀測(cè)方案：①GPS連續(xù)站間距10km，精度1mm；②leveling每年1次，閉合差<2√Lmm；③無人機(jī)Lidar每?jī)赡?次，DEM精度0.1m；④井下應(yīng)變儀跨斷層3孔，采樣1Hz，分辨率10^-9；⑤瞬變電磁測(cè)深剖面每5年1次，深度2km。(4)預(yù)警指標(biāo)：P波3s內(nèi)估算M，預(yù)警時(shí)間10s；烈度閾值Ⅵ度；疏散半徑按烈度Ⅷ度線外推2km。(5)韌性策略：①斷層兩側(cè)50m設(shè)“彈性綠帶”，禁止高層；②建設(shè)可復(fù)位橋梁、可更換墩柱；③社區(qū)應(yīng)急“15分鐘避難圈”，結(jié)合地下綜合管廊設(shè)抗震艙。31.（25分）2025年模擬情景：渤海灣M7.4淺源地震，震中距天津港45km，震源深度12km，斷層走向NE45°，傾角70°，右旋走滑兼逆沖，滑動(dòng)角160°，上升時(shí)間1.2s，破裂長度60km。給定天津港地區(qū)場(chǎng)地鉆孔，Vs30=180m/s，地下水位2m，回填粉細(xì)砂厚度8m，(N1)60=8。任務(wù)：(1)采用隨機(jī)有限斷層法合成基巖地震動(dòng)（0–10Hz），給出水平向PGA、PGV、Sa(T=1.0s)；(2)計(jì)算場(chǎng)地液化指數(shù)LI，劃分液化等級(jí)；(3)評(píng)估碼頭樁基震陷，給定樁徑1m，入土深度25m，軸向荷載2MN，求殘余沉降；(4)設(shè)計(jì)地震海嘯耦合情景，給出最大波高及到達(dá)時(shí)間；(5)提出港口功能快速恢復(fù)“72小時(shí)路線圖”。答案：(1)參數(shù)：應(yīng)力降3MPa，κ0=0.035s，Q(f)=180f^0.6，合成結(jié)果PGA=0.42g，PGV=48cm/s，Sa(1.0s)=0.28g。(2)CSR=0.65·amax·σv0/σ′v0·rd=0.65×0.42g×1.8×8/1.2×8×0.9=0.29，CRR=0.03×8+0.09=0.33，LI=(CSR/CRR)×100=88，屬嚴(yán)重液化。(3)樁土相對(duì)密度Dr=30%，震陷公式Sp=0.015·LI·H=0.015×88×8=10.6cm，樁端刺入量5cm，總殘余沉降15.6cm。(4)海底垂直位移1.5m，采用COMCOT模型，渤海灣平均水深18m，海嘯波速c=√gh=42m/s，到達(dá)天津港時(shí)間45×10^3/42≈18min，最大波高2.1m。(5)72小時(shí)路線：0–6h無人機(jī)航測(cè)+機(jī)器人檢損；6–24h抽排液化噴水、注漿加固；24–48h更換橡膠護(hù)舷、復(fù)位集裝箱吊機(jī)；48–72h恢復(fù)供電、信息系統(tǒng)，達(dá)到50%吞吐能力。五、英文文獻(xiàn)閱讀與翻譯（共20分）32.（10分）閱讀以下段落并翻譯：Recentadvancesindistributedacousticsensing(DAS)haveenableddenseseismicarrayswithmeter-scalechannelspacingovertensofkilometers.Byleveragingthecoherencyofearthquakesignalsacrosschannels,wedevelopamatched-fieldprocessingframeworktodetectlow-magnitudeeventsthatareburiedinambientnoise.Thealgorithmstacksfrequency–wavenumberspectrainslidingtimewindows,achievingadetectionthreshold1.2magnitudeunitslowerthanconventionalSTA/LTA.Appliedtoa4-monthDASdatasetrecordedalonga40kmfiberinLongBeach,California,weidentify450previouslyundetectedeventsdo