2025年大學(xué)《空間科學(xué)與技術(shù)》專業(yè)題庫——行星地質(zhì)特征的觀測與分析考試時間：______分鐘總分：______分姓名：______一、選擇題1.在行星地質(zhì)學(xué)中，用于確定巖石絕對年齡的主要方法是？A.地層對比法B.放射性同位素定年法C.斷層位移量估算D.化石出現(xiàn)順序2.下列哪種行星地貌形態(tài)特征通常被認(rèn)為是大型撞擊事件的直接證據(jù)？A.火山錐B.河流階地C.撞擊坑D.熔巖高原3.能夠有效穿透巖石、探測下方結(jié)構(gòu)和物質(zhì)組成的行星探測技術(shù)是？A.光學(xué)相機(jī)成像B.熱紅外掃描C.地震探測（Seismology）D.中子探測4.在行星遙感光譜分析中，特定波段的吸收特征主要用于識別？A.地球的云層厚度B.行星的大氣成分C.巖石或礦物中的特定元素D.行星表面的溫度分布5.以下哪種地質(zhì)過程在地球和火星上都扮演了重要角色，但表現(xiàn)差異顯著？A.火山噴發(fā)B.潮汐力作用C.地表水侵蝕D.構(gòu)造板塊運動6.美國國家航空航天局（NASA）的“好奇號”（Curiosity）和“毅力號”（Perseverance）火星車都搭載的重要科學(xué)儀器是？A.雷達(dá)探測系統(tǒng)B.核反應(yīng)堆C.化學(xué)成分分析儀（如CheMin,SAM）D.磁力計7.導(dǎo)致金星表面缺乏火山活動和板塊構(gòu)造，而地表形態(tài)相對年輕的主要原因是？A.缺乏液態(tài)水B.強(qiáng)大的全球性風(fēng)化作用C.巨大的潮汐加熱D.大氣密度過高導(dǎo)致的熱量散失困難8.行星地質(zhì)圖的主要比例尺通常表示？A.地球表面距離與圖上距離的比值B.行星半徑與圖上范圍的比例C.地質(zhì)年代與圖上區(qū)域的對應(yīng)關(guān)系D.行星表面高度與圖上顏色的對應(yīng)關(guān)系9.確定行星上不同地質(zhì)單元相對年齡順序的基本原則是？A.古生物化石的演化順序B.巖層接觸關(guān)系（如沉積覆蓋、斷層切割）C.星球自轉(zhuǎn)速度變化D.光譜反射率的高低10.伽利略號木星探測器發(fā)現(xiàn)木衛(wèi)一（Io）具有強(qiáng)烈火山活動的主要驅(qū)動因素是？A.內(nèi)部放射性元素衰變產(chǎn)生熱量B.木星強(qiáng)大的潮汐力拉伸C.木星磁場引發(fā)的電磁感應(yīng)加熱D.木星大氣層帶來的持續(xù)轟擊二、填空題1.行星表面的主要地貌類型包括撞擊坑、______、火山、峽谷和冰川等。2.光學(xué)遙感器通過探測行星表面的______和______來獲取圖像信息。3.行星地質(zhì)年代學(xué)中，“相對年齡”通常通過______和______等方法確定。4.巖石的光譜反射率特征與其表面的______成分和物理性質(zhì)密切相關(guān)。5.“水手號”計劃是美國早期對______、______和______進(jìn)行探測的重要任務(wù)。6.火星上的“水手谷”（VallesMarineris）是太陽系中最大的______。7.地震探測技術(shù)通過分析從震源傳播到______的______信號，推斷行星內(nèi)部結(jié)構(gòu)。8.行星地質(zhì)填圖的基本單元是______，它具有特定的形狀、大小和地質(zhì)特征。9.“火星勘測軌道飛行器”（MarsReconnaissanceOrbiter）攜帶的HiRISE相機(jī)主要用于獲取高分辨率______圖像。10.行星表面風(fēng)化作用的主要類型包括機(jī)械風(fēng)化（如______、溫差風(fēng)化）和化學(xué)風(fēng)化。三、名詞解釋1.撞擊坑(ImpactCrater)2.巖石圈(Lithosphere)3.光譜反射率(Albedo)4.地質(zhì)填圖(GeologicalMapping)5.絕對年齡(AbsoluteAge)四、簡答題1.簡述利用光學(xué)遙感圖像識別行星表面撞擊坑的主要特征。2.簡要比較火山活動在地球和火星上的主要差異及其可能原因。3.簡述行星地質(zhì)學(xué)中，確定一個地質(zhì)事件相對年齡早于另一個事件的基本方法。4.簡述現(xiàn)場探測（如火星車）在行星地質(zhì)研究中的作用和優(yōu)勢。五、論述題1.論述利用多光譜或高光譜遙感數(shù)據(jù)識別行星表面主要巖石類型或礦物組成的基本原理和方法。2.結(jié)合具體行星案例（如火星、金星、木衛(wèi)一），論述不同行星的地質(zhì)演化歷史存在哪些顯著差異，并分析其可能的原因。試卷答案一、選擇題1.B2.C3.C4.C5.C6.C7.B8.A9.B10.B二、填空題1.構(gòu)造地貌2.反射率，輻射溫度（或亮度）3.地層對比，侵入關(guān)系（或切割關(guān)系）4.礦物5.水星，金星，火星6.裂谷7.接收器，地震波8.地質(zhì)體（或巖相）9.地形10.鹽風(fēng)化，冰風(fēng)化三、名詞解釋1.撞擊坑：由天體（流星體、小行星、彗星）高速撞擊行星表面形成的碗狀或杯狀凹陷構(gòu)造，通常具有特定的形態(tài)學(xué)特征，如中央峰、輻射紋、坡腳等。2.巖石圈：指行星上由巖石構(gòu)成的最外層剛性層，包括地殼和上地幔頂部，其下方是塑性較強(qiáng)的軟流圈。3.光譜反射率：指行星表面或大氣層反射的太陽輻射能量與入射總能量的比值，是描述表面反照率的重要物理量，與表面顏色、材質(zhì)和粗糙度有關(guān)。4.地質(zhì)填圖：一種系統(tǒng)性的地質(zhì)調(diào)查方法，通過在實地或遙感影像上識別、描述、劃分和標(biāo)注不同的地質(zhì)體（如巖層、構(gòu)造、礦體），并按其空間分布和接觸關(guān)系編制成地質(zhì)圖的過程。5.絕對年齡：指地質(zhì)體或事件形成的具體時間（通常以百萬年或億年為單位），通過放射性同位素定年等絕對測年方法獲得。四、簡答題1.識別撞擊坑主要依據(jù)其形態(tài)特征：典型的碗狀或近圓形輪廓、通常具有向外傾斜的陡峭內(nèi)壁、向中心凸起的中央峰（大型撞擊坑）、圍繞坑邊的輻射紋（由撞擊產(chǎn)生的拋射物形成）、坑底可能存在平底或凹陷、坡腳可能存在滑塌或侵蝕。此外，坑的大小和形態(tài)也遵循一定的統(tǒng)計學(xué)規(guī)律。2.地球：火山活動形式多樣，包括熔巖流、火山碎屑流、爆炸式噴發(fā)等；板塊構(gòu)造活躍，火山常分布于板塊邊界（如洋中脊、俯沖帶）；存在液態(tài)水，水熱活動顯著?；鹦牵夯鹕蕉酁榇笮投軤罨鹕胶腿蹘r通道，噴發(fā)以溢流為主，活動歷史長但近期相對平靜；缺乏全球性板塊構(gòu)造，火山分布與熱點有關(guān)；水已凍結(jié)，水熱活動微弱或不存在。差異原因：地球存在活躍的板塊構(gòu)造和充足的水，而火星板塊活動停止或微弱，水圈缺失。3.主要方法包括：地層接觸關(guān)系（如沉積巖的覆蓋律，下老上新；不整合面代表一個地質(zhì)事件間隔）；構(gòu)造關(guān)系（如斷層切割巖層的順序，被切斷的巖層older，切割的斷層younger）；侵入體與被侵入體的關(guān)系（侵入體younger于被侵入的巖石）。通過這些關(guān)系可以建立地層的相對順序和事件發(fā)生的先后次序。4.現(xiàn)場探測直接獲取行星表面的樣本和原位數(shù)據(jù)，克服了遙感觀測的距離限制和分辨率限制，能夠提供更精細(xì)的觀測結(jié)果。例如，通過鉆探獲取不同深度的巖石樣本進(jìn)行實驗室分析；利用顯微鏡觀察巖石微觀結(jié)構(gòu)；通過化學(xué)分析儀直接測定巖石和土壤的成分；通過現(xiàn)場氣象儀器測量環(huán)境參數(shù)；通過移動平臺進(jìn)行大范圍巡視和探測，為遙感遙測提供地面驗證和背景信息，是理解行星地質(zhì)過程和演化的關(guān)鍵手段。五、論述題1.利用多光譜或高光譜遙感數(shù)據(jù)識別行星表面巖石類型或礦物組成的基本原理是基于不同地物對可見光和近紅外、中紅外等不同波長范圍的電磁波具有獨特的吸收和反射特性（即光譜特征）。不同礦物（如石英、長石、輝石、橄欖石、水冰、硫化物等）以及不同類型的巖石（由這些礦物組成）由于其化學(xué)成分和晶體結(jié)構(gòu)的差異，導(dǎo)致其分子振動和電子躍遷方式不同，從而在光譜上呈現(xiàn)出特征性的吸收波段或反射峰谷。多光譜數(shù)據(jù)包含少數(shù)幾個較寬的波段，可以區(qū)分幾種主要地物類型；高光譜數(shù)據(jù)包含數(shù)百個非常窄的波段，能夠提供更精細(xì)的光譜曲線，幾乎可以“指紋”式地識別出具體的礦物成分。通過比較行星表面地物的光譜曲線與已知地物的標(biāo)準(zhǔn)光譜庫進(jìn)行匹配或分類，即可反演其巖石類型或礦物組成。2.不同行星地質(zhì)演化歷史顯著差異及其原因：*火星：表面年輕，布滿撞擊坑，火山活動強(qiáng)烈（大型盾狀火山），存在大型峽谷（水手谷），過去曾有廣泛的水流和湖泊證據(jù)（三角洲、層理沉積物），表明其早期可能具有更強(qiáng)的火山活動、液態(tài)水和可能的板塊構(gòu)造或熱點活動，但后期活動減弱或停止，水圈消失，地表趨于穩(wěn)定。原因：可能失去了內(nèi)部放射性加熱源，導(dǎo)致地幔冷卻收縮；缺乏全球性板塊構(gòu)造，無法有效轉(zhuǎn)移熱量和循環(huán)物質(zhì)；水被凍結(jié)或失去大氣保護(hù)蒸發(fā)掉。*金星：表面極其年輕，撞擊坑稀少，覆蓋著廣泛的火山平原和巨大的熔巖流，缺乏大型撞擊坑，表明其近期仍有非?；钴S的全球性火山活動，且可能存在某種形式的板塊構(gòu)造或全球尺度的熱點鏈。大氣極其濃厚，主要由二氧化碳組成，表面溫度極高（約460°C），有強(qiáng)烈的溫室效應(yīng)。原因：可能擁有非?；钴S的內(nèi)部熱源和持續(xù)的能量注入機(jī)制（如強(qiáng)烈的潮汐加熱或放射性元素豐度極高）；存在有效的全球物質(zhì)循環(huán)機(jī)制。*木衛(wèi)一（Io）：是太陽系中火山活動最活躍的天體，遍布整個表面的是熔巖流、熔巖湖、火山坑（caldera）和羽流（plumes），幾乎沒有撞擊坑，表明其內(nèi)部熱量異常高。原因是木星強(qiáng)大的潮汐力持續(xù)拉伸和摩擦木衛(wèi)一，使其內(nèi)部產(chǎn)生巨大熱量，驅(qū)動劇烈的火山活動。其地質(zhì)演化完全受