2025年大學(xué)《地球物理學(xué)》專業(yè)題庫(kù)——地震數(shù)據(jù)在地質(zhì)構(gòu)造研究中的作用考試時(shí)間：______分鐘總分：______分姓名：______一、選擇題（每題2分，共20分）1.在地震波傳播過(guò)程中，以下哪種波型能夠橫穿地球內(nèi)核？A.P波B.S波C.R波D.橫波2.地震反射法勘探的主要原理是利用了介質(zhì)分界面兩側(cè)產(chǎn)生的什么現(xiàn)象？A.波的衍射B.波的反射C.波的繞射D.波的散射3.地震勘探中，共中心點(diǎn)（CSP）道集的繪制是為了進(jìn)行哪項(xiàng)處理？A.靜校正B.動(dòng)校正C.初步成像D.速度分析4.在地震資料解釋中，追蹤不連續(xù)界面（如斷層、不整合面）的工作通常稱為？A.極大值追蹤B.極小值追蹤C(jī).層位追蹤D.斷層刻畫5.振幅隨偏移距變化（AVO）分析的主要目的是什么？A.提高地震分辨率B.增強(qiáng)地震信號(hào)信噪比C.識(shí)別巖性變化D.精確確定斷層斷距6.在構(gòu)造地質(zhì)學(xué)中，形成地壘和地塹構(gòu)造的斷裂通常屬于？A.正斷層B.逆斷層C.平移斷層D.走滑斷層7.地震勘探中，偏移成像的主要目的是什么？A.壓制噪聲B.增強(qiáng)分辨率C.將共反射點(diǎn)（CRP）成像到地表位置D.提高信號(hào)振幅8.利用地震資料進(jìn)行盆地構(gòu)造分析時(shí)，識(shí)別盆地類型的主要依據(jù)是什么？A.盆地形態(tài)B.沉積厚度C.構(gòu)造樣式D.以上都是9.地震資料上識(shí)別斷層的直接標(biāo)志通常包括哪些？A.地層中斷B.不整合接觸C.構(gòu)造彎曲D.以上都是10.地震波在地層中傳播速度主要受哪些因素影響？（多選，請(qǐng)選出所有正確的選項(xiàng)）A.地層巖性B.地層孔隙度C.地層溫度D.地層壓力二、填空題（每空2分，共20分）1.地震波根據(jù)傳播介質(zhì)的不同，可分為體波和______波。2.地震記錄上，能量最強(qiáng)、最靠前的波是______波。3.地震數(shù)據(jù)處理中的正?；ǔＪ菫榱讼齙_____差異對(duì)振幅的影響。4.斷層根據(jù)斷盤相對(duì)運(yùn)動(dòng)方向可分為正斷層、逆斷層和______斷層。5.疊前深度偏移（PSDM）技術(shù)的主要目標(biāo)是實(shí)現(xiàn)______的成像。6.地震勘探中，野外采集階段選擇合適的震源類型和儀器組合，主要目的是為了獲得______的地震數(shù)據(jù)。7.利用地震資料研究盆地構(gòu)造時(shí)，層序地層學(xué)理論提供了重要的______框架。8.地震資料解釋中，“兩步法”通常指層位追蹤和______的組合。9.地震反射波的能量衰減與傳播距離的關(guān)系通常用______定律來(lái)描述。10.地震屬性分析是指對(duì)地震數(shù)據(jù)的______、頻率、振幅等特征進(jìn)行分析。三、簡(jiǎn)答題（每題5分，共20分）1.簡(jiǎn)述地震波反射的基本條件。2.簡(jiǎn)述地震動(dòng)校正的主要目的。3.簡(jiǎn)述利用地震資料識(shí)別斷層的關(guān)鍵步驟。4.簡(jiǎn)述地震資料在盆地分析中的作用。四、計(jì)算題（每題10分，共20分）1.假設(shè)地震波在兩種介質(zhì)中的速度分別為V1=2500m/s和V2=3500m/s，一束直射P波從介質(zhì)1界面出發(fā)，傳播到介質(zhì)2界面再反射回介質(zhì)1界面，測(cè)得總旅行時(shí)為1.8秒。請(qǐng)計(jì)算界面的深度（假設(shè)界面水平）。2.在一個(gè)共中心點(diǎn)道集中，某道記錄到的反射波旅行時(shí)為1.0秒，已知該共中心點(diǎn)位于地表，地震儀接收點(diǎn)距共中心點(diǎn)500米。請(qǐng)估算該反射界面的深度（假設(shè)地震波在該層段的速度為3000m/s，忽略近地表速度變化）。五、論述題（每題15分，共30分）1.論述地震偏移成像技術(shù)在地質(zhì)構(gòu)造研究中的重要性及其面臨的挑戰(zhàn)。2.論述如何利用地震資料綜合分析一個(gè)地區(qū)的斷裂系統(tǒng)及其地質(zhì)意義。試卷答案一、選擇題1.B2.B3.B4.C5.C6.A7.C8.D9.D10.A,B,C,D二、填空題1.構(gòu)造2.初至3.角4.平移5.地表實(shí)際位置（或共反射點(diǎn)）6.高信噪比7.勘探8.構(gòu)造解釋9.費(fèi)馬10.振幅、相位三、簡(jiǎn)答題1.解析思路：反射波形成的必要條件是存在介質(zhì)分界面，并且該界面兩側(cè)的介質(zhì)性質(zhì)（主要是密度和波速）存在差異。此外，入射波的能量需要滿足一定的入射角才能產(chǎn)生有效反射。*答案：地震波反射的基本條件包括：①存在介質(zhì)分界面；②界面兩側(cè)介質(zhì)具有不同的物理性質(zhì)（主要是密度和波速）；③滿足一定的入射角條件。2.解析思路：動(dòng)校正的核心目的是消除由炮點(diǎn)與檢波器之間距離（即偏移距）差異引起的反射波旅行時(shí)差異，使得同一反射界面上不同偏移距處的反射波到達(dá)時(shí)間一致，從而可以將共反射點(diǎn)道集轉(zhuǎn)化為共中心點(diǎn)道集，為后續(xù)成像處理做準(zhǔn)備。*答案：地震動(dòng)校正的主要目的是消除由于共反射點(diǎn)道集中炮點(diǎn)與檢波器偏移距不同而引起的反射波旅行時(shí)差異，使同一反射界面的反射波到達(dá)時(shí)間趨于一致，為疊加處理和成像提供基礎(chǔ)。3.解析思路：識(shí)別斷層的步驟通常包括：在地震剖面上尋找斷層的直接標(biāo)志（如地層的錯(cuò)斷、不整合的錯(cuò)位、構(gòu)造的彎曲等）；對(duì)可疑標(biāo)志進(jìn)行追蹤，確定斷層的延伸方向和斷距；結(jié)合區(qū)域地質(zhì)背景和地震資料的其他信息（如速度場(chǎng)、反射波組特征等）對(duì)斷層進(jìn)行確認(rèn)和屬性分析。*答案：利用地震資料識(shí)別斷層的步驟通常包括：①在剖面上識(shí)別斷層的直接標(biāo)志，如地層的中斷或錯(cuò)位、不整合的錯(cuò)斷、構(gòu)造的突然彎曲等；②對(duì)識(shí)別出的標(biāo)志進(jìn)行追蹤和連接，確定斷層的空間位置、走向、傾向、傾角、斷距等幾何參數(shù)；③結(jié)合區(qū)域地質(zhì)背景和其他地震信息，對(duì)斷層的性質(zhì)（正、逆、平移）和活動(dòng)性進(jìn)行評(píng)價(jià)。4.解析思路：地震資料在盆地分析中扮演著核心角色，主要用于確定盆地的形態(tài)、范圍、邊界、沉積充填特征、構(gòu)造樣式等。通過(guò)地震資料可以識(shí)別盆地類型（如地塹、地壘、前陸盆地等），分析盆地演化歷史，預(yù)測(cè)有利儲(chǔ)蓋組合的空間分布，為油氣勘探提供重要依據(jù)。*答案：地震資料在盆地分析中的作用主要體現(xiàn)在：①確定盆地的幾何形態(tài)、范圍、邊界和內(nèi)部結(jié)構(gòu)；②識(shí)別盆地類型和演化階段；③分析沉積充填序列和巖性分布；④劃分構(gòu)造單元，研究斷裂對(duì)盆地形成和演化的控制作用；⑤預(yù)測(cè)有利儲(chǔ)層、蓋層和圈閉的空間分布，為油氣勘探提供依據(jù)。四、計(jì)算題1.解析思路：根據(jù)幾何關(guān)系，直射波到達(dá)界面再反射回接收點(diǎn)的路徑長(zhǎng)度是界面深度的兩倍。利用速度=距離/時(shí)間的公式，可以計(jì)算出界面深度。注意單位的統(tǒng)一。*答案：總旅行時(shí)T=2*h/V1。h=(T*V1)/2=(1.8s*2500m/s)/2=2250m。界面深度為2250米。2.解析思路：利用直角三角形關(guān)系，反射界面的深度h、檢波器到界面的斜距x、檢波器到共中心點(diǎn)的距離R構(gòu)成一個(gè)直角三角形。斜距可以通過(guò)反射界面的深度和入射角（或垂直深度）的正弦值關(guān)系求得。但題目已知總距離和總時(shí)間，假設(shè)為水平界面，更簡(jiǎn)單的方法是利用斜距等于偏移距，結(jié)合速度和時(shí)間計(jì)算。或者，如果按直角三角形，則x^2+h^2=R^2，其中x=500m,R=500m。但這與已知總時(shí)間1.0秒矛盾，除非速度為無(wú)窮大或題目有誤。更合理的解釋是題目簡(jiǎn)化為水平界面，R=偏移距=500m。則h=sqrt(R^2-x^2)=sqrt(500^2-500^2)=0。這顯然不合理。更可能是題目意在考察基本公式v=s/t，s=500m,t=1s,v=500m/s。此時(shí)h=s/2=500/2=250m。但嚴(yán)格來(lái)說(shuō)，總時(shí)間1s是直射波+反射波時(shí)間，即2h/V。所以h=V*t/2=3000*1/2=1500m。此結(jié)果與總偏移距500m矛盾。題目條件設(shè)置可能存在矛盾或簡(jiǎn)化。按最基本公式計(jì)算：深度h=V*t/2=3000m/s*1s/2=1500m。*答案：深度h=V*t/2=3000m/s*1s/2=1500m。（注意：題目條件可能存在矛盾，此為基于給出的速度和時(shí)間的最直接計(jì)算結(jié)果）。2.解析思路：根據(jù)幾何關(guān)系，對(duì)于水平界面，反射界面的深度h等于炮點(diǎn)（或檢波器）到界面的垂直距離。利用速度=距離/時(shí)間的公式，可以計(jì)算出深度。注意單位的統(tǒng)一。*答案：反射波旅行時(shí)T是往返時(shí)間，所以單程時(shí)間是T/2。h=V*(T/2)=3000m/s*(1.0s/2)=3000m/s*0.5s=1500m。反射界面深度為1500米。五、論述題1.解析思路：地震偏移成像的核心是將地下共反射點(diǎn)（CRP）的地震信息成像到地表實(shí)際位置，從而獲得地下結(jié)構(gòu)的真實(shí)圖像。其重要性在于：①克服了地震波直射成像的限制，能夠處理復(fù)雜地表和地下結(jié)構(gòu)，將反射數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化為具有真實(shí)地理意義的圖像；②大幅提高了地震資料的分辨率，能夠成像更淺、更小的構(gòu)造體；③是油氣勘探、地殼結(jié)構(gòu)研究等領(lǐng)域獲取地下結(jié)構(gòu)信息不可或缺的關(guān)鍵技術(shù)。面臨的挑戰(zhàn)主要包括：①計(jì)算量巨大，尤其是對(duì)于高分辨率、三維數(shù)據(jù)；②對(duì)輸入的地震資料（特別是速度場(chǎng)）的質(zhì)量和精度要求很高；③處理復(fù)雜構(gòu)造（如陡傾角、復(fù)雜斷層）時(shí)，現(xiàn)有算法可能存在成像缺陷；④成像結(jié)果的可靠性驗(yàn)證和不確定性分析仍然是一個(gè)重要課題。*答案：地震偏移成像技術(shù)在地質(zhì)構(gòu)造研究中具有重要性，其核心是將地下共反射點(diǎn)（CRP）的地震信息從理論位置成像到地表實(shí)際位置，生成具有真實(shí)地理坐標(biāo)的地下結(jié)構(gòu)圖像。其重要性體現(xiàn)在：①克服了常規(guī)疊加成像方法無(wú)法處理復(fù)雜地表（如水體覆蓋、鹽丘等）和地下結(jié)構(gòu)（如陡傾角斷層、水平斷層）的限制，實(shí)現(xiàn)了真正的三維成像；②通過(guò)解決波方程的逆散射問(wèn)題，能夠顯著提高地震資料的垂向和橫向分辨率，從而能夠探測(cè)和成像更淺、更小的構(gòu)造細(xì)節(jié)；③為油氣勘探中的圈閉識(shí)別、地殼結(jié)構(gòu)探測(cè)、地質(zhì)災(zāi)害評(píng)估等提供了關(guān)鍵的地下信息來(lái)源。地震偏移成像面臨的主要挑戰(zhàn)包括：①計(jì)算量巨大，隨著數(shù)據(jù)維度和分辨率的提高，對(duì)計(jì)算機(jī)資源和算法效率提出了極高要求；②偏移成像的效果高度依賴于輸入的地震資料質(zhì)量，特別是速度模型的精度和分辨率；③處理復(fù)雜構(gòu)造（如強(qiáng)反射、復(fù)雜斷層系統(tǒng)、多次波等）時(shí)，現(xiàn)有偏移算法可能無(wú)法完全消除成像剩余誤差；④對(duì)成像結(jié)果進(jìn)行可靠性分析和不確定性量化仍然是一個(gè)活躍的研究領(lǐng)域。2.解析思路：利用地震資料分析斷裂系統(tǒng)及其地質(zhì)意義是一個(gè)綜合性的過(guò)程。首先，需要在地震剖面上系統(tǒng)識(shí)別斷層的直接標(biāo)志（如斷層面同相軸的錯(cuò)斷、不整合面的錯(cuò)位、構(gòu)造的彎曲等），并追蹤其空間展布，確定斷層的幾何要素（位置、長(zhǎng)度、傾向、傾角、斷距等）。其次，結(jié)合區(qū)域地質(zhì)背景、鉆井資料和測(cè)井資料，對(duì)斷層的性質(zhì)（正、逆、平移）和活動(dòng)性進(jìn)行判釋。然后，分析斷裂系統(tǒng)的形成時(shí)代、形成機(jī)制以及它們對(duì)區(qū)域應(yīng)力場(chǎng)、盆地演化、巖漿活動(dòng)、礦產(chǎn)分布等的控制作用。最后，對(duì)斷裂系統(tǒng)的整體結(jié)構(gòu)進(jìn)行構(gòu)造格架分析，理解其演化歷史和地質(zhì)意義。*答案：利用地震資料綜合分析一個(gè)地區(qū)的斷裂系統(tǒng)及其地質(zhì)意義通常遵循以下步驟并考慮其意義：①識(shí)別與追蹤：在地震剖面上仔細(xì)識(shí)別斷層的直接標(biāo)志（如地層的錯(cuò)斷、不整合的錯(cuò)斷、頂?shù)追瓷涞臄嗍А?gòu)造的彎曲等），并沿剖面進(jìn)行追蹤，確定斷層的空間位置、走向、傾向、傾角、斷距等幾何參數(shù)。利用三維地震資料可以進(jìn)行更全面的斷裂系統(tǒng)刻畫。②性質(zhì)判釋：結(jié)合區(qū)域地質(zhì)資料、鉆井和測(cè)井信息，分析斷層的運(yùn)動(dòng)學(xué)特征（正斷層、逆斷層、平移斷層）和動(dòng)力學(xué)特征（應(yīng)力狀態(tài)），判斷斷層的活動(dòng)性。③形成時(shí)代與機(jī)制：通過(guò)斷層相關(guān)褶皺的樣式、巖漿活動(dòng)的關(guān)系、沉積充填特征等地震表現(xiàn)，