2025年大學(xué)《地球物理學(xué)》專業(yè)題庫——地球物理學(xué)在地震波地表監(jiān)測中的作用考試時間：______分鐘總分：______分姓名：______一、選擇題（每題2分，共20分。請將正確選項(xiàng)的字母填在括號內(nèi)）1.在地震波地表監(jiān)測中，下列哪種波型通常具有最長的波長和最低的頻率？（）A.P波B.S波C.Rayleigh波D.Love波2.用于精確測定地震震源位置和發(fā)震時刻的地震觀測數(shù)據(jù)，主要依賴于哪種地震波的到達(dá)時間？（）A.地表面波（Love波或Rayleigh波）B.近源P波初動C.遠(yuǎn)距離S波D.任意地震波3.地震數(shù)組（Array）相比單臺地震儀，其主要優(yōu)勢在于？（）A.增加儀器的絕對靈敏度B.提高信噪比，特別是對于微弱信號C.直接測量地震動的振幅衰減D.精確測定震源的三維坐標(biāo)4.在進(jìn)行近地表結(jié)構(gòu)探測時，面波勘探方法相較于純體波方法的主要優(yōu)勢是？（）A.能穿透更厚的地殼B.對地表不均勻性不敏感C.能提供更豐富的淺層結(jié)構(gòu)信息D.需要更復(fù)雜的儀器設(shè)備5.地震波在地表傳播時，其振幅隨距離衰減的快慢主要取決于？（）A.震源強(qiáng)度B.地震波的類型C.地震波頻率D.以上所有因素6.對于同一種地震波，其頻率越高，在地表傳播時受到的衰減通常越？（）A.小B.大C.不變D.無法確定7.Love波是？（）A.體波的一種B.橫波的一種，只能在自由表面?zhèn)鞑.縱波的一種，只能在自由表面?zhèn)鞑.Rayleigh波的一種特殊形式8.地震面波頻散曲線的主要應(yīng)用是？（）A.直接測定震源深度B.繪制地震波傳播的射線圖C.推定地下介質(zhì)的速度結(jié)構(gòu)D.計(jì)算地震動的反應(yīng)譜9.強(qiáng)震儀（StrongMotionSeismograph）與常規(guī)地震儀相比，其主要特點(diǎn)是？（）A.頻帶更寬，動態(tài)范圍更大B.僅用于記錄強(qiáng)震事件C.靈敏度更低，但穩(wěn)定性更好D.安裝成本更高10.地震波在地表傳播時，其波形發(fā)生畸變的主要原因可能是？（）A.震源機(jī)制復(fù)雜B.地表覆蓋層效應(yīng)C.地下結(jié)構(gòu)不均勻D.儀器濾波特性二、填空題（每空1分，共15分。請將答案填在橫線上）1.地震波在地表傳播時，速度通常__________于地下深部。2.Rayleigh波是一種__________波，其質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動軌跡呈__________狀。3.地震數(shù)組通過分析多個臺站記錄到的地震波到達(dá)時間差異（__________）來研究波場傳播方向和地下結(jié)構(gòu)。4.地震面波勘探中，通過分析記錄到的Love波和Rayleigh波的__________曲線，可以獲得地下介質(zhì)的速度結(jié)構(gòu)信息。5.地表地震監(jiān)測對于評估工程場地的__________和預(yù)測潛在的__________地質(zhì)災(zāi)害具有重要意義。6.地震波在地表傳播過程中會發(fā)生__________和__________。7.常用的地震數(shù)據(jù)處理方法包括__________、__________和震相關(guān)計(jì)算等。8.地震面波主要在地殼的__________層和__________層中傳播。三、名詞解釋（每題3分，共12分。請給出簡潔、準(zhǔn)確的定義）1.頻散（Dispersion）2.路徑效應(yīng)（PathEffect）3.地震數(shù)組（SeismicArray）4.地震動特性（SeismicMotionCharacteristics）四、簡答題（每題5分，共20分。請簡要回答下列問題）1.簡述P波和S波在地表傳播的主要區(qū)別。2.簡述Love波和Rayleigh波的傳播特性有何不同。3.簡述地震數(shù)組相比單臺觀測在提高信噪比方面的主要原理。4.簡述利用地表地震監(jiān)測數(shù)據(jù)進(jìn)行工程場地安全性評估的主要思路。五、論述題（10分。請結(jié)合具體原理或方法，深入闡述下列問題）論述地震面波勘探方法在探測近地表結(jié)構(gòu)方面的優(yōu)勢、局限性以及如何克服其局限性。試卷答案一、選擇題1.C2.B3.B4.C5.D6.B7.B8.C9.A10.C二、填空題1.小2.橫；橢圓3.到達(dá)時間差（TimeDifference）4.頻散（Dispersion）5.地震安全性（SeismicSafety）；（工程）場地6.衰減（Attenuation）；頻散（Dispersion）7.濾波（Filtering）；譜分析（SpectralAnalysis）8.上部；中間三、名詞解釋1.頻散：地震波相速度隨頻率變化的特性。2.路徑效應(yīng)：地震波從震源傳播到臺站所經(jīng)過的路徑幾何形狀和介質(zhì)性質(zhì)對波到達(dá)時間、振幅和波形的影響。3.地震數(shù)組：由多個地震儀組成，空間上分布有一定距離的觀測系統(tǒng)，用于提高信噪比、研究波場方向等信息。4.地震動特性：描述地震波在地表傳播過程中的強(qiáng)度（振幅、烈度）、頻率成分（頻譜）、持續(xù)時間、方向性等特征。四、簡答題1.P波是縱波，質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動方向與波傳播方向一致，可在固體、液體、氣體中傳播，在地表傳播速度最快。S波是橫波，質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動方向垂直于波傳播方向，只能在固體中傳播，在地表傳播速度慢于P波。P波在地表傳播時通常分裂為Pg（體波成分）和Ps（體波成分），速度介于P波和S波之間；S波在地表傳播時通常分裂為Sg（體波成分）和Scs（面波成分），速度介于P波和Love波之間。2.Love波是橫波，只能在固體自由表面?zhèn)鞑ィ|(zhì)點(diǎn)運(yùn)動方向垂直于波傳播方向且在包含波傳播方向的平面內(nèi)，運(yùn)動軌跡為水平面內(nèi)的橢圓。Rayleigh波是縱波和橫波的混合波，質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動方向在包含波傳播方向的平面內(nèi)，運(yùn)動軌跡為逆時針（北半球）的橢圓，振幅隨深度增加而衰減。Love波速度通?？煊赗ayleigh波，頻率成分更集中于低頻。3.地震數(shù)組通過多個臺站之間的波到達(dá)時間差來估計(jì)波的傳播方向。對于給定方向的入射波，不同臺站記錄到的波形會有固定的相位差。通過分析這種空間變化的相位差（構(gòu)成空間互相關(guān)函數(shù)），可以形成指向波源或反射/散射界面的波束，從而顯著提高對特定方向信號的信噪比，特別是對于能量較弱的長周期面波。4.利用地表地震監(jiān)測數(shù)據(jù)進(jìn)行工程場地安全性評估的主要思路是：首先，在場地及周邊布設(shè)地震監(jiān)測臺站（或利用現(xiàn)有臺站數(shù)據(jù)），記錄能反映場地響應(yīng)特征的地震動（特別是近場、短周期成分）；然后，對監(jiān)測到的地震動數(shù)據(jù)進(jìn)行處理和分析，如提取地面峰值加速度、速度、位移、反應(yīng)譜等參數(shù)；接著，將測得的地震動參數(shù)與場地條件（如覆蓋層厚度、地質(zhì)類型）結(jié)合，評估場地的地震烈度或地震動衰減規(guī)律；最后，根據(jù)評估結(jié)果判斷場地的抗震性能，為工程設(shè)計(jì)和防災(zāi)減災(zāi)提供依據(jù)。五、論述題地震面波勘探方法利用地表傳播的Love波和Rayleigh波探測近地表結(jié)構(gòu)，具有如下優(yōu)勢：首先，其勘探深度相對較大，通?？蛇_(dá)數(shù)百米至幾公里，對于工程關(guān)心的中淺層結(jié)構(gòu)探測非常有效；其次，面波速度主要取決于地殼淺部的剪切波速度和密度，通過分析面波頻散曲線可以獲得這些參數(shù)，從而反演地下介質(zhì)的速度結(jié)構(gòu)；再次，面波勘探方法通常采用主動源激發(fā)（如振動、爆破）或利用天然地震記錄，設(shè)備相對便攜，現(xiàn)場作業(yè)較為靈活。然而，面波勘探也存在局限性：其分辨率相對較低，難以分辨很小的局部不均勻體；勘探效果受地表覆蓋層、地形起伏等因素的影響較大；對于近源、高頻成分的分辨率有限。為了克服這些局限性，可以采取以下