2025年大學(xué)《海洋科學(xué)》專業(yè)題庫(kù)——海洋震源特征及動(dòng)力學(xué)機(jī)制考試時(shí)間：______分鐘總分：______分姓名：______一、選擇題（每題2分，共20分）1.以下哪一項(xiàng)不是海洋地震震源機(jī)制解通常能夠直接提供的信息？A.震源位置B.斷層走向和滑動(dòng)角C.震源深度D.地震矩2.在典型的俯沖帶地震序列中，通常位于最淺層的地震震源機(jī)制解，其滑動(dòng)方向最傾向于：A.純正斷層式B.純走滑式C.正走滑混合式D.逆沖走滑混合式3.海洋地震頻次隨深度的變化通常呈現(xiàn)：A.隨深度增加而均勻增加B.在某個(gè)深度層（如轉(zhuǎn)換斷層界面）達(dá)到峰值后迅速減少C.隨深度增加而緩慢減少D.沒(méi)有明顯規(guī)律4.“地震矩”是描述地震源物理量級(jí)的物理量，其量綱與以下哪個(gè)物理量相同？A.力矩B.功C.能量D.壓力5.對(duì)于發(fā)生在海洋中脊的擴(kuò)張中心地震，其震源機(jī)制解通常表現(xiàn)為：A.逆沖斷層B.正斷層C.走滑斷層D.雙側(cè)走滑斷層6.以下哪種構(gòu)造環(huán)境最有可能產(chǎn)生大規(guī)模的海底火山噴發(fā)伴生地震？A.洋中脊B.轉(zhuǎn)換斷層C.俯沖帶D.板內(nèi)熱點(diǎn)區(qū)域7.海底地震儀（OceanBottomSeismometer,OBS）相比于陸地地震儀的主要優(yōu)勢(shì)在于：A.更高的信噪比B.更低的成本C.更寬的頻率響應(yīng)范圍D.更高的定位精度8.海洋地震震源的時(shí)間函數(shù)通常描述的是：A.震源破裂的幾何形狀B.震源破裂發(fā)生的時(shí)間C.震源破裂的持續(xù)時(shí)間與方式D.震源釋放的總能量9.根據(jù)地震矩張量分解，地震的“極性”通常由哪個(gè)分量確定？A.第一個(gè)主軸（T軸）B.第二個(gè)主軸（P軸）C.第三個(gè)主軸（Z軸）D.轉(zhuǎn)動(dòng)慣量張量10.俯沖板塊在向下俯沖過(guò)程中，最容易發(fā)生“?????????”（stick-slip）現(xiàn)象的界面是：A.板塊內(nèi)部B.俯沖板塊與上覆板片之間的接觸界面C.洋殼與地幔的界面D.轉(zhuǎn)換斷層平面二、填空題（每空1分，共15分）1.描述地震震源破裂方式（走滑、正斷、逆沖）的三個(gè)基本要素是斷層走向、滑動(dòng)角和交會(huì)角。2.海洋地震震源機(jī)制解的“雙解”問(wèn)題通常通過(guò)旋轉(zhuǎn)因子或象限判別法來(lái)解決。3.海洋地震按震源深度可分為淺源地震（<70km）、中源地震（70-300km）和深源地震（>300km）。4.海底火山地震的能量釋放通常與火山的噴發(fā)活動(dòng)相關(guān)。5.海洋地震監(jiān)測(cè)的主要手段包括海洋地震儀陣列和陸地地震臺(tái)網(wǎng)。6.地震矩張量分解可以得到三個(gè)獨(dú)立分量，它們對(duì)應(yīng)于地震震源在三個(gè)正交方向上的力偶矩。7.板塊構(gòu)造理論認(rèn)為，海洋地震是板塊邊界應(yīng)力積累和釋放的結(jié)果。三、名詞解釋（每題3分，共15分）1.震源機(jī)制解2.地震矩張量3.海底擴(kuò)張4.俯沖作用5.海嘯四、簡(jiǎn)答題（每題5分，共20分）1.簡(jiǎn)述海洋地震震源機(jī)制解的物理意義。2.與陸地地震相比，海洋地震觀測(cè)面臨哪些主要挑戰(zhàn)？3.簡(jiǎn)述俯沖帶地震活動(dòng)的動(dòng)力學(xué)機(jī)制。4.解釋什么是“走滑斷層”，并舉例說(shuō)明其在海洋地質(zhì)中的意義。五、分析題（每題10分，共20分）1.假設(shè)某次發(fā)生在太平洋中部的海洋地震震源機(jī)制解顯示P軸豎直，T軸水平指向北東方向。請(qǐng)據(jù)此推斷該地震可能發(fā)生的構(gòu)造環(huán)境，并簡(jiǎn)要說(shuō)明理由。2.結(jié)合你所學(xué)的知識(shí)，論述海洋地震監(jiān)測(cè)對(duì)于研究地球深部結(jié)構(gòu)和板塊動(dòng)力學(xué)的重要性。試卷答案一、選擇題1.C2.A3.C4.A5.B6.D7.C8.C9.C10.B二、填空題1.斷層走向，滑動(dòng)角，交會(huì)角2.旋轉(zhuǎn)因子，象限判別法3.淺源地震（<70km），中源地震（70-300km），深源地震（>300km）4.噴發(fā)活動(dòng)5.海洋地震儀陣列，陸地地震臺(tái)網(wǎng)6.力偶矩7.板塊邊界三、名詞解釋1.震源機(jī)制解：根據(jù)地震波形記錄，反演推算出的震源在震源時(shí)間函數(shù)、斷層幾何（走向、滑動(dòng)角、交會(huì)角）和物理量（地震矩）方面的解，是揭示地震發(fā)生物理過(guò)程的核心手段。2.地震矩張量：描述地震震源大小和方向的第二階張量，是地震物理量級(jí)的標(biāo)準(zhǔn)度量，包含三個(gè)獨(dú)立的分量，可用于完全確定震源的剛性破裂過(guò)程。3.海底擴(kuò)張：指在洋中脊等構(gòu)造帶，地幔物質(zhì)上涌，推動(dòng)兩側(cè)的海底巖石圈相互分離、新洋殼不斷產(chǎn)生的過(guò)程，是板塊構(gòu)造理論的核心概念之一。4.俯沖作用：指一個(gè)板塊（通常是海洋板塊）俯沖到另一個(gè)板塊（可以是海洋或大陸板塊）之下，并向下插入地幔的地質(zhì)過(guò)程，常形成海溝、島弧和深源地震帶。5.海嘯：由海底發(fā)生大規(guī)模擾動(dòng)（如強(qiáng)震、火山噴發(fā)、海底滑坡等）引起的具有長(zhǎng)波長(zhǎng)、巨大能量的淺水海浪，可對(duì)沿海地區(qū)造成嚴(yán)重破壞。四、簡(jiǎn)答題1.簡(jiǎn)述海洋地震震源機(jī)制解的物理意義。解析思路：震源機(jī)制解的核心是描述震源破裂的幾何形狀和方式。P軸和T軸代表了震源破裂面（斷層面）上、下盤(pán)的移動(dòng)方向。T軸（張力軸）指示張性破裂，P軸（壓力軸）指示壓性破裂?；瑒?dòng)角描述了破裂面上、下盤(pán)的相對(duì)錯(cuò)動(dòng)角度。根據(jù)P、T軸的相對(duì)位置和滑動(dòng)角，可以判斷是正斷層、逆斷層還是走滑斷層。此外，震源機(jī)制解還能提供關(guān)于震源深度、斷層傾角等信息，是推斷地震發(fā)生的構(gòu)造環(huán)境（如洋中脊、俯沖帶）和物理過(guò)程（如應(yīng)力狀態(tài)）的關(guān)鍵依據(jù)。2.與陸地地震相比，海洋地震觀測(cè)面臨哪些主要挑戰(zhàn)？解析思路：海洋環(huán)境的特殊性給地震觀測(cè)帶來(lái)挑戰(zhàn)。首先，海水吸收和衰減地震波能量，特別是高頻成分，導(dǎo)致信號(hào)質(zhì)量下降，震相識(shí)別困難。其次，海水對(duì)低頻信號(hào)也有顯著吸收。再次，海水的存在限制了傳統(tǒng)地震儀的布設(shè)，主要依賴成本較高、技術(shù)復(fù)雜的海底地震儀（OBS），其布設(shè)、回收和維護(hù)難度大、成本高。此外，海洋環(huán)境噪聲（風(fēng)浪、船舶、海洋生物等）通常比陸地大，對(duì)儀器性能和數(shù)據(jù)處理提出更高要求。最后，海洋地震事件（特別是深源地震）數(shù)量相對(duì)較少，覆蓋范圍廣，使得數(shù)據(jù)采集和覆蓋密度受限。3.簡(jiǎn)述俯沖帶地震活動(dòng)的動(dòng)力學(xué)機(jī)制。解析思路：俯沖帶是海洋板塊向大陸板塊下方俯沖的區(qū)域。在俯沖過(guò)程中，海洋板塊與上覆板塊界面處會(huì)產(chǎn)生巨大的剪切應(yīng)力。當(dāng)應(yīng)力超過(guò)巖石的強(qiáng)度時(shí)，會(huì)發(fā)生斷層錯(cuò)動(dòng)，引發(fā)地震。俯沖帶地震通常具有深度依賴性，淺源地震（<70km）主要發(fā)生在俯沖板塊的頂部，與界面附近的應(yīng)力調(diào)整和摩擦滑動(dòng)有關(guān)；中源地震（70-300km）發(fā)生在俯沖板塊內(nèi)部，可能與板塊在俯沖通道中發(fā)生韌性變形或內(nèi)部失穩(wěn)有關(guān)；深源地震（>300km）發(fā)生在俯沖板塊的深部，進(jìn)入地幔后仍保持剛性破裂，其成因機(jī)制仍在研究中，可能與俯沖板塊的繼續(xù)變形或與地幔流相互作用有關(guān)。此外，俯沖板片在向下俯沖過(guò)程中可能發(fā)生“?????????”（stick-slip）的粘滑現(xiàn)象，導(dǎo)致應(yīng)力在界面累積，最終以地震形式釋放。4.解釋什么是“走滑斷層”，并舉例說(shuō)明其在海洋地質(zhì)中的意義。解析思路：走滑斷層是指斷裂帶兩盤(pán)主要沿?cái)鄬用嫠藉e(cuò)動(dòng)的斷層類型。在水平錯(cuò)動(dòng)過(guò)程中，斷層面附近垂直于斷層的線段將發(fā)生位移，而平行于斷層的線段則基本保持不動(dòng)。根據(jù)兩盤(pán)相對(duì)錯(cuò)動(dòng)的方向，可分為右旋走滑斷層和左旋走滑斷層。走滑斷層在海洋地質(zhì)中具有重要意義。最典型的例子是轉(zhuǎn)換斷層，它連接著洋中脊和海山鏈（或裂谷），其作用是傳遞洋中脊兩側(cè)板塊的相對(duì)水平運(yùn)動(dòng)，使洋中脊的形態(tài)保持平直。全球約80%的洋中脊被轉(zhuǎn)換斷層切割。此外，一些走滑斷層也存在于大陸邊緣或板內(nèi)地區(qū)，可以調(diào)節(jié)板塊邊界上的應(yīng)力，或控制部分海域的地震活動(dòng)和火山活動(dòng)。五、分析題1.假設(shè)某次發(fā)生在太平洋中部的海洋地震震源機(jī)制解顯示P軸豎直，T軸水平指向北東方向。請(qǐng)據(jù)此推斷該地震可能發(fā)生的構(gòu)造環(huán)境，并簡(jiǎn)要說(shuō)明理由。解析思路：分析震源機(jī)制解的P、T軸方向。P軸豎直意味著震源破裂面近似水平。T軸水平指向北東方向。根據(jù)震源機(jī)制解的物理意義，T軸垂直于斷層面，P軸位于斷層面內(nèi)且指向壓性一側(cè)。因此，斷層面是一個(gè)水平面，且北東向的線位于斷層面內(nèi)，指向下盤(pán)。這表明地震可能發(fā)生在水平斷層上，且北東向的線代表下盤(pán)的錯(cuò)動(dòng)方向。結(jié)合地震發(fā)生在太平洋中部的位置，最可能的構(gòu)造環(huán)境是洋中脊。洋中脊是海底擴(kuò)張的中心，兩側(cè)板塊水平錯(cuò)動(dòng)，存在大量的走滑斷層或兼具走滑分量的正/逆斷層。P軸豎直、T軸水平指向一側(cè)（例如北東）是典型的右旋走滑斷層（或右旋走滑分量為主的斷層）的震源機(jī)制解特征。因此，推斷該地震可能發(fā)生在太平洋中部的洋中脊附近，是一個(gè)右旋走滑斷層事件。2.結(jié)合你所學(xué)的知識(shí)，論述海洋地震監(jiān)測(cè)對(duì)于研究地球深部結(jié)構(gòu)和板塊動(dòng)力學(xué)的重要性。解析思路：論述需從海洋地震監(jiān)測(cè)的作用和意義展開(kāi)。首先，海洋占據(jù)了地球表面的絕大部分，是地球科學(xué)研究的重大領(lǐng)域，但傳統(tǒng)上觀測(cè)手段有限。海洋地震是地球內(nèi)部物質(zhì)運(yùn)動(dòng)和能量釋放的重要表現(xiàn)形式。其次，海洋地震監(jiān)測(cè)（特別是使用OBS陣列）能夠獲取來(lái)自地球深部、特別是海洋殼層和上地幔的寶貴信息。通過(guò)分析海洋地震的震源位置、深度、頻譜、震源機(jī)制解等，可以推斷板塊俯沖、地幔對(duì)流、巖石圈流變等深部過(guò)程。例如，深源地震的存在是俯沖板塊進(jìn)入地幔并發(fā)生變形的直接證據(jù)，有助于理解俯沖板塊的物理性質(zhì)和地幔的動(dòng)力學(xué)狀態(tài)。第三，海洋地震監(jiān)測(cè)是驗(yàn)證和發(fā)展板塊構(gòu)造理論的基礎(chǔ)。通過(guò)精確測(cè)定全球范圍（包括海洋