2025年大學(xué)《地球化學(xué)》專業(yè)題庫——地球內(nèi)部巖石的磁性特征考試時間：______分鐘總分：______分姓名：______一、選擇題（每題2分，共20分）1.下列哪種礦物是鐵磁性礦物？A.綠泥石B.鈦鐵礦C.赤鐵礦D.伊利石2.巖石在形成過程中受到的磁場稱為？A.現(xiàn)今地磁場B.古地磁場C.原始磁化D.剩余磁化3.磁化率是衡量巖石哪種性質(zhì)的物理量？A.密度B.磁性C.硬度D.化學(xué)成分4.剩磁是指巖石在撤去外磁場后保留的磁性，其類型不包括？A.熱剩磁B.等溫剩磁C.礦物剩磁D.消磁5.下列哪種巖石類型通常具有較高的磁性？A.花崗巖B.礦床巖C.礦渣巖D.玄武巖6.古地磁學(xué)研究的核心問題是？A.地球磁場的起源B.地球磁場的演化C.地球磁場的強(qiáng)度D.地球磁場的方向7.磁性地層學(xué)的主要應(yīng)用是？A.確定巖石的年齡B.確定地層的順序C.研究地球的構(gòu)造D.研究地球的氣候8.地球內(nèi)部的磁場主要是由什么產(chǎn)生的？A.地核的熔融B.地幔的對流C.地表的電荷D.太陽的活動9.磁極倒轉(zhuǎn)是指？A.地球磁場的強(qiáng)度發(fā)生變化B.地球磁場的方向發(fā)生變化C.地球的地軸發(fā)生變化D.地球的公轉(zhuǎn)速度發(fā)生變化10.鐵磁性的本質(zhì)是？A.電子的自旋B.電子的軌道磁矩C.磁偶極矩的相互作用D.電子的躍遷二、填空題（每題2分，共20分）1.巖石的磁性主要是由其中的______礦物決定的。2.磁化率越大，表示巖石的______越強(qiáng)。3.熱剩磁是指巖石在形成過程中受到的______的磁化而形成的剩磁。4.古地磁學(xué)的主要研究對象是巖石的______。5.磁性地層學(xué)的基本原理是______。6.地球內(nèi)部的磁場被稱為______。7.磁極倒轉(zhuǎn)的發(fā)生與地球內(nèi)部的______活動有關(guān)。8.磁鐵礦的主要化學(xué)成分是______。9.礦物剩磁是指巖石中單個礦物的______。10.地球磁場的方向可以用______和______來表示。三、簡答題（每題5分，共25分）1.簡述磁鐵礦的形成條件。2.簡述熱剩磁的形成過程。3.簡述巖石磁性的主要類型。4.簡述古地磁學(xué)的基本原理。5.簡述地球內(nèi)部磁場對巖石磁性的影響。四、計算題（每題10分，共20分）1.某巖石的體積為100立方厘米，質(zhì)量為200克，在磁感應(yīng)強(qiáng)度為0.1特斯拉的外磁場中磁化后，其磁矩為0.01安培·米2，求該巖石的磁化率。2.已知某地古地磁極的位置為緯度60°N，經(jīng)度150°E，求該地古地磁場的傾角。五、論述題（15分）試述巖石磁性在地球科學(xué)研究中的應(yīng)用。試卷答案一、選擇題1.B2.B3.B4.D5.D6.B7.B8.B9.B10.C二、填空題1.磁性2.磁性3.熱剩磁4.剩磁5.磁極倒轉(zhuǎn)6.地球內(nèi)部磁場7.地幔對流8.Fe?O?9.礦物剩磁10.磁偏角，磁傾角三、簡答題1.磁鐵礦的形成條件：磁鐵礦主要形成于中低溫?zé)嵋涵h(huán)境、火山巖漿活動以及沉積環(huán)境。在中低溫?zé)嵋涵h(huán)境中，磁鐵礦通常與其他硫化物共生。在火山巖漿活動中，磁鐵礦可以在巖漿結(jié)晶過程中形成。在沉積環(huán)境中，磁鐵礦可以由生物作用或化學(xué)作用形成。2.熱剩磁的形成過程：當(dāng)巖石形成時，如果處于一個磁場中，巖石中的磁性礦物會沿著磁場方向排列。如果隨后巖石經(jīng)歷了一個加熱過程，但加熱溫度低于磁鐵礦的居里溫度，那么這些礦物就會保留其磁化方向，從而形成熱剩磁。3.巖石磁性的主要類型：巖石磁性主要分為原生磁性和次生磁性。原生磁性是指巖石在形成過程中受到的磁場磁化而形成的磁性，如熱剩磁。次生磁性是指巖石形成后由于外部環(huán)境影響而形成的磁性，如感應(yīng)磁性和黏滯磁性。4.古地磁學(xué)的基本原理：古地磁學(xué)的基本原理是利用巖石中的剩磁來研究地球古磁場的方向和強(qiáng)度變化。通過測量不同地質(zhì)年代巖石的剩磁方向，可以重建古地磁極的位置，從而研究地球磁場的演化歷史。5.地球內(nèi)部磁場對巖石磁性的影響：地球內(nèi)部的磁場對巖石磁性有直接影響。當(dāng)巖石形成時，如果處于地球內(nèi)部磁場中，巖石中的磁性礦物會沿著磁場方向排列，從而形成剩磁。這種剩磁可以用來研究地球磁場的演化歷史。四、計算題1.磁化率計算：磁化率k=(M/V)*(H/μ?)其中，M為磁矩，V為體積，H為磁感應(yīng)強(qiáng)度，μ?為真空磁導(dǎo)率（μ?=4π×10??T·m/A）。k=(0.01A·m2/100cm3*(1m3/10?cm3))*(0.1T/(4π×10??T·m/A))k=(0.01A·m2/10??m3)*(0.1T/(4π×10??T·m/A))k=(10A·m2/m3)*(0.1T/(4π×10??T·m/A))k=(10*0.1)/(4π×10??)A/mk=1/(4π×10??)A/mk≈7.96×10?A/m2.古地磁場的傾角計算：傾角δ=arcsin(tan(θ))其中，θ為古地磁極位置與地表的夾角，δ為古地磁場的傾角。θ=60°δ=arcsin(tan(60°))δ=arcsin(√3)δ≈60°五、論述題巖石磁性在地球科學(xué)研究中有廣泛的應(yīng)用。首先，巖石磁性可以用來研究地球磁場的演化歷史。通過測量不同地質(zhì)年代巖石的剩磁方向，可以重建古地磁極的位置，從而研究地球磁場的強(qiáng)度和方向變化，以及地磁極倒轉(zhuǎn)等事件。其次，巖石磁性可以用來確定地質(zhì)體的形成時代和形成環(huán)境。例如，熱剩磁可以用來確定火山巖的形成年齡，而沉積巖中的剩磁可以用來研究沉積環(huán)境的變化。此外，巖石磁性還可以用來研究地球內(nèi)部的動力學(xué)過程，