2025年地質(zhì)專業(yè)考研古地磁學(xué)專項(xiàng)訓(xùn)練（附答案）考試時(shí)間：______分鐘總分：______分姓名：______一、選擇題（每題2分，共20分。下列每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，只有一項(xiàng)是符合題目要求的。）1.下列哪一項(xiàng)不屬于地磁場(chǎng)的主要特性？A.地磁場(chǎng)具有偶極子場(chǎng)的基本特征B.地磁場(chǎng)的強(qiáng)度隨距離地球中心的增加而增加C.地磁場(chǎng)的方向在地球表面大部分地區(qū)指向地理南極附近D.地磁場(chǎng)的強(qiáng)度隨時(shí)間發(fā)生變化2.巖石磁性的主要類型不包括：A.順磁性B.抗磁性C.磁滯剩磁D.居里溫度3.磁化率是衡量巖石對(duì)磁場(chǎng)響應(yīng)強(qiáng)弱的物理量，其單位是：A.特斯拉（T）B.安培（A）C.高斯（G）D.西門子（S）4.以下哪種方法不屬于古地磁測(cè)量的基本方法？A.熱退磁法B.交變退磁法C.核磁共振法D.磁化率測(cè)量5.古地磁極移曲線反映的是：A.地球磁極位置隨時(shí)間的變化B.地球自轉(zhuǎn)速度隨時(shí)間的變化C.地球公轉(zhuǎn)速度隨時(shí)間的變化D.地球內(nèi)部溫度隨時(shí)間的變化6.以下哪一項(xiàng)不是古地磁學(xué)的主要應(yīng)用領(lǐng)域？A.構(gòu)造運(yùn)動(dòng)學(xué)B.板塊構(gòu)造C.天體物理D.古環(huán)境重建7.航空磁測(cè)的主要優(yōu)點(diǎn)是：A.精度高B.速度快C.成本低D.數(shù)據(jù)量大8.地磁脈動(dòng)的主要來源是：A.地核的液態(tài)外核運(yùn)動(dòng)B.地球的固體內(nèi)核生長(zhǎng)C.太陽風(fēng)與地球磁場(chǎng)的相互作用D.地球內(nèi)部的放射性元素衰變9.極性倒轉(zhuǎn)是指：A.地球磁場(chǎng)的強(qiáng)度突然增強(qiáng)B.地球磁場(chǎng)的方向突然反轉(zhuǎn)C.地球磁場(chǎng)的強(qiáng)度突然減弱D.地球磁場(chǎng)的方向逐漸減弱10.古地磁學(xué)中，用來衡量巖石磁化方向分散程度的統(tǒng)計(jì)量是：A.磁化率B.偏角C.傾角D.散度二、填空題（每空1分，共15分）1.地球磁場(chǎng)的主要來源是______的運(yùn)動(dòng)。2.巖石磁性按照其形成機(jī)制可以分為原生剩磁、次生剩磁和______。3.磁化率的單位通常用______表示。4.古地磁測(cè)量中，用來消除樣品中次生剩磁的方法主要有加熱退磁和______。5.極性年表是建立在古地磁極移曲線和______基礎(chǔ)上的。6.航空磁測(cè)中，常用的磁力儀是______。7.地磁脈動(dòng)可以分為長(zhǎng)周期脈動(dòng)和______。8.古地磁學(xué)中，用來確定巖石形成時(shí)的緯度的方法是______。9.地磁極性倒轉(zhuǎn)事件是______的重要證據(jù)。10.古地磁學(xué)的研究對(duì)象是______。三、簡(jiǎn)答題（每題5分，共20分）1.簡(jiǎn)述地磁場(chǎng)的起源理論。2.簡(jiǎn)述原生剩磁和次生剩磁的區(qū)別。3.簡(jiǎn)述古地磁極移曲線的繪制方法。4.簡(jiǎn)述古地磁學(xué)在板塊構(gòu)造研究中的應(yīng)用。四、計(jì)算題（每題10分，共30分）1.某巖石樣品的磁化率為0.005SI，磁化方向?yàn)槠?0°，傾角30°。請(qǐng)將該磁化方向轉(zhuǎn)換為笛卡爾坐標(biāo)系下的分量（x,y,z），假設(shè)地球磁場(chǎng)的總強(qiáng)度為50,000A/m，請(qǐng)計(jì)算該巖石樣品受到的磁力（F）。2.假設(shè)某地磁極性年表中，極性倒轉(zhuǎn)事件發(fā)生的時(shí)間間隔大致為500萬年。如果發(fā)現(xiàn)某地區(qū)巖層的極性記錄與年表不一致，說明該地區(qū)發(fā)生了______。3.某地區(qū)采集了三塊巖石樣品，其磁化方向分別為：A（偏角5°，傾角25°），B（偏角15°，傾角35°），C（偏角25°，傾角45°）。請(qǐng)計(jì)算這三塊巖石樣品的平均磁化方向。試卷答案一、選擇題1.B解析：地磁場(chǎng)的強(qiáng)度隨距離地球中心的增加而減弱。2.B解析：抗磁性屬于反磁性，是磁性的一種，但不是巖石磁性的主要類型。3.A解析：磁化率的單位是特斯拉·米/安培，即SI。4.C解析：核磁共振法屬于核物理領(lǐng)域的技術(shù)，不屬于古地磁測(cè)量的基本方法。5.A解析：古地磁極移曲線反映的是地球磁極位置隨時(shí)間的變化軌跡。6.C解析：古地磁學(xué)主要應(yīng)用于地球科學(xué)領(lǐng)域，天體物理不屬于其主要應(yīng)用領(lǐng)域。7.B解析：航空磁測(cè)速度快，可以快速覆蓋大面積區(qū)域。8.C解析：地磁脈動(dòng)的主要來源是太陽風(fēng)與地球磁場(chǎng)的相互作用產(chǎn)生的能量輸入。9.B解析：極性倒轉(zhuǎn)是指地球磁場(chǎng)的南北極方向發(fā)生反轉(zhuǎn)。10.D解析：散度是衡量矢量場(chǎng)（如磁化方向）分散程度的統(tǒng)計(jì)量。二、填空題1.外核解析：地磁場(chǎng)的主要來源是液態(tài)外核的對(duì)流運(yùn)動(dòng)。2.熱剩磁解析：巖石磁性按照其形成機(jī)制可以分為原生剩磁、次生剩磁和熱剩磁。3.SI解析：磁化率的單位是特斯拉·米/安培，即SI。4.交變退磁解析：加熱退磁和交變退磁是古地磁測(cè)量中常用的消除樣品中次生剩磁的方法。5.隕石極性年表解析：極性年表是建立在古地磁極移曲線和隕石極性年表基礎(chǔ)上的時(shí)間標(biāo)尺。6.熱感應(yīng)式磁力儀解析：航空磁測(cè)中，常用的磁力儀是熱感應(yīng)式磁力儀。7.短周期脈動(dòng)解析：地磁脈動(dòng)可以分為長(zhǎng)周期脈動(dòng)和短周期脈動(dòng)。8.古緯度重建解析：古地磁學(xué)中，用來確定巖石形成時(shí)的緯度的方法是古緯度重建。9.地球磁場(chǎng)的演化歷史解析：地磁極性倒轉(zhuǎn)事件是地球磁場(chǎng)演化歷史的重要證據(jù)。10.巖石的磁性解析：古地磁學(xué)的研究對(duì)象是巖石的磁性，特別是巖石中保存的剩磁信息。三、簡(jiǎn)答題1.簡(jiǎn)述地磁場(chǎng)的起源理論。解析：地磁場(chǎng)的起源理論主要有發(fā)電機(jī)理論和液態(tài)外核對(duì)流理論。發(fā)電機(jī)理論認(rèn)為，地球內(nèi)部的熔融鐵鎳外核中的電離物質(zhì)在地球自轉(zhuǎn)和內(nèi)部熱流的驅(qū)動(dòng)下，產(chǎn)生電磁感應(yīng)，形成地磁場(chǎng)。液態(tài)外核對(duì)流理論認(rèn)為，地球內(nèi)部的熱對(duì)流是地磁場(chǎng)產(chǎn)生的主要原因，外核的流動(dòng)帶動(dòng)導(dǎo)電物質(zhì)運(yùn)動(dòng)，產(chǎn)生電流，進(jìn)而形成地磁場(chǎng)。2.簡(jiǎn)述原生剩磁和次生剩磁的區(qū)別。解析：原生剩磁是巖石在形成過程中，受到當(dāng)時(shí)地磁場(chǎng)的作用而獲得的剩磁，能夠反映巖石形成時(shí)的地磁場(chǎng)信息。次生剩磁是在巖石形成后，由于受到后期地質(zhì)作用（如加熱、沖擊等）的影響而獲得的剩磁，通常不具有古地磁學(xué)研究?jī)r(jià)值。3.簡(jiǎn)述古地磁極移曲線的繪制方法。解析：古地磁極移曲線的繪制方法主要包括以下步驟：首先，采集巖石樣品并進(jìn)行磁化方向測(cè)量；其次，將測(cè)量的磁化方向轉(zhuǎn)換為極坐標(biāo)形式；然后，根據(jù)巖石的形成年代，將極坐標(biāo)形式的磁化方向繪制在球面上；最后，將不同年代的數(shù)據(jù)點(diǎn)連接起來，形成古地磁極移曲線。4.簡(jiǎn)述古地磁學(xué)在板塊構(gòu)造研究中的應(yīng)用。解析：古地磁學(xué)在板塊構(gòu)造研究中的應(yīng)用主要體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：首先，通過古地磁極移曲線可以確定古代大陸的位置；其次，通過比較不同大陸的古地磁極移曲線，可以推斷板塊的運(yùn)動(dòng)歷史；最后，古地磁學(xué)可以為板塊構(gòu)造理論提供證據(jù)，例如，大陸漂移和海底擴(kuò)張等現(xiàn)象都可以用古地磁學(xué)數(shù)據(jù)進(jìn)行解釋。四、計(jì)算題1.某巖石樣品的磁化率為0.005SI，磁化方向?yàn)槠?0°，傾角30°。請(qǐng)將該磁化方向轉(zhuǎn)換為笛卡爾坐標(biāo)系下的分量（x,y,z），假設(shè)地球磁場(chǎng)的總強(qiáng)度為50,000A/m，請(qǐng)計(jì)算該巖石樣品受到的磁力（F）。解析：首先，將磁化方向轉(zhuǎn)換為笛卡爾坐標(biāo)系下的分量：x=sin(i)cos(j)y=sin(i)sin(j)z=cos(i)其中，i為傾角，j為偏角。x=sin(30°)cos(10°)≈0.499y=sin(30°)sin(10°)≈0.087z=cos(30°)≈0.866然后，計(jì)算磁化強(qiáng)度矢量M：M=k*J其中，k為磁化率，J為地磁場(chǎng)強(qiáng)度。Mx=0.005*50,000*0.499≈124.75A/mMy=0.005*50,000*0.087≈21.75A/mMz=0.005*50,000*0.866≈216.5A/m最后，計(jì)算磁力F：F=M*JF=(124.75,21.75,216.5)*50,000≈(6,237,500,1,087,500,10,825,000)N2.假設(shè)某地區(qū)采集了三塊巖石樣品，其磁化方向分別為：A（偏角5°，傾角25°），B（偏角15°，傾角35°），C（偏角25°，傾角45°）。請(qǐng)計(jì)算這三塊巖石樣品的平均磁化方向。解析：首先，將每個(gè)樣品的磁化方向轉(zhuǎn)換為笛卡爾坐標(biāo)系下的分量：A:(0.423,0.087,0.906)B:(0.423,0.259,0.866)C:(0.423,0.423,0.819)然后，計(jì)算平均分量：x_avg=(0.423+0.423+0.423)/3≈0.423y_avg=(0.087+0.259+0.423)/3≈0.236z_avg=(0.906+0.866+0.819)/3≈0.856最后，將平均分量轉(zhuǎn)換回極坐標(biāo)形式：i_avg=arccos(z_avg)≈30.96°j_avg=arctan(y_avg/x_avg)≈29.74°平均磁化方向?yàn)椋ㄆ?9.74°，傾角30.96°）。如果發(fā)現(xiàn)