地球物理题库——终极形态

震源：地球内部发生破裂而地震的地方。

震中（震中区）:震源在地面上的垂直投影。

在地球直径另一端与震中相对的称对震中。

极震区:地震时地面上受到破坏最严重的区域，由于地表局部地质条件的不同，极震区不一定是震中区。

震中距离:地面上震中到到观测点的距离，可用距离Δ表示或两点到地心距离的夹角θ表示。

地震频度:一定时间内各种类型地震（浅、深震）及各种强度地震（弱、强震）的数目。

震级:按一定微观标准（仪器观测）表示地震波能量大小的度量，用M表示。

烈度:按一定宏观标准（野外产地调查），地震对地面影响和破坏程度的一种度量。

纵波:波的传播方向与质点振动方向一致的波，也是可以穿过整个地球的主要的压缩的地震波，可以在第一时间到达观测点。

横波:波的传播方向与振动方向垂直的波，突起部分为波峰，凹下部分为波谷。

走时曲线:表示地震波传播距离与所需传播时间的曲线。

频散:波速对频率的依赖关系。

瑞利面波和勒夫面波均成群出现，每一群表现为一列波每列波各自的频率不同具有各自的传播速度，成为面波的频散现象。

品质因子:由于地球介质的不连续性和非完全弹性，地震波在介质中传播有能量损耗。

Q值即品质因子，定义为在一周期中质元所耗损的能量与原有能量的比值。

观测系统: 激发点与接收排列的相对空间位置关系称为观测系统。

大地水准面:假想的由地球静止海水面延伸而形成的闭合曲面。

垂线偏差:地面同一点的铅垂线与其在椭球面上对应法线的夹角θ，表示大地水准面的倾斜。

固体潮:在日月引潮力的作用下，固体地球产生周期性形变的现象。

磁暴:当太阳表面活动旺盛，特别是黑子极大期时，太阳耀斑爆发次数增加，太阳耀斑辐射出X射线、紫外线、可见光及高能电子、质子束。

其中高能带电粒子（质子、电子）形成的电流冲击地球磁场，引起电离层变化，同时引起地球磁场的强度和方向发生急剧不规则变化。

地磁脉动:由太阳风对地磁场引起及地球磁层内部各种因素相互作用引起的短周期磁场扰动现象。

太阳静日变化:以一个太阳日为变化周期的地磁变化。

抗磁性:物质在外磁场作用下所产生的附加磁矩的矢量和不为零，且合矢量方向与外磁场方向相反。

顺磁性:物质在外磁场作用下产生和外磁场方向一致的磁化矢量的特性。

铁磁性:物质具有自发性的磁化现象。

居里点:也叫磁性转变点，指磁性材料中自发磁性强度转变为零的温度，是铁磁性或亚铁磁性物质转变为顺磁性物质的临界温度。

矫顽力:指磁性材料已经磁化到磁饱和以后，使其磁化强度降低到零所需的磁场强度。

1.地震的分类？a.成因分类:构造地震90%、火山地震7%、陷落地震3%；b.震源深度分类：浅源地震<60km,60km<中源地震<300km,深源地震>300km；c.按震中距离分类：地方震，震中距<100km、近震，震中距<1000km、远震>1000km；d.按地震强度（震级）分类：弱震M<3，有感地震3≤M≤4.5，中强震4.5<M<6，强震M≥6，M≥8称巨大地震。

2.描述介质弹性性质时常用的弹性模量有哪些？简单说明其意义。

a.杨氏模量E=(F·L)/(S·△L),(单向拉伸)纯伸长或压缩情况下纵向应力F/S和纵向应变△L/L的比值。

b.体积模量K=P/(△V/V),纯流体在均匀静压力P下引起的体积应变△V/V，则体积模量的倒数1/K为压缩系数。

c.切变模量（刚性系数）G=（F/s）/Φ，单纯发生切应力（剪应力）时，切应力F/S和切应变Φ（变形角）的比值。

d.泊松比μ=-（△d/d）/（△L/L），表示介质松散程度的量，与力相垂直方向上产生的形变△d/d，与沿力方向上所产生的形变△L/L的比值为泊松比μ。

3.说明斯奈尔（Snell）定律的表达形式及其意义。

α为入射角，α’为反射角，β为透射角sinα/v1=sinα'/v1=sinβ/v2=P, 入射角等于反射角，投射角的大小决定于介质W1，W2的速度v1,v2之比；而且在一个界面上对入射波、反射波和投射波来说具有相同的射线参数P。

4.说明视速度定理的表达形式及其意义。

地震波在空间介质内是沿射线方向以真速度V 传播的，但地震勘探的观测大多是在地表沿测线进行，因测线的方向与波的射线方向常常不同，沿测线“传播”的速度也就不同于真速度，称为视速度V *。

设波到地面的入射角为，如果在测线上相距为的两个观测点S 1，和S 2上，分别在t 和t+△t 时刻收到这个波，则波沿测线“传播’的速度是，而波传播的真速度V=△S/△t 。

因为，所以。

此式称视速度定理。

5.天然地震中地震基本参数都有哪些？何为运动学参数？何为动力学参数？发震时刻（t 0）、震中位置（φ，λ）、震源深度（h ）、震级（M ）；运动学参数：震级（M ）动力学参数：发震时刻（t 0）、震中位置（φ，λ）、震源深度（h ）6.说明直达波时距曲线的特点？震中距为0时的走时为t 轴上的截距。

震源埋深为0时的曲线为通过原点的直线，也是双曲线的渐近线。

走时曲线为双曲线。

直达p 波先于直达s 波到达台站，且直达p 波与直达s波的走时差随震中距或震源深度的加大而变大。

7. 说明倾斜界面反射波时距曲线的特点？倾斜界面反射波时距曲线为双曲线，极小点总是位于激发点的上倾方向。

（P47）根据倾斜界面反射波时距曲线的特点，可以确定界面的倾角和倾向，采用纵测线时，声波、面波、折射波等时距曲线不是双曲线.8.说明多层水平层状介质反射波时距曲线的特点。

P(46)双曲线αsin *VV =αX ∆t x V ∆∆=*αsin =∆∆x S αsin *VV =9.说明倾斜界面折射波时距曲线的特点。

直线10.具体说明综合平面图这种观测系统的表示方式。

从分布在测线上的各个激发点O1，O2，O3，……出发，向两侧作与测线成45°角的直线坐标网，将测线上的接收段投影到通过激发点的45°斜线上，用粗线或有色线标出。

11.什么叫正常场地球模型？正常场地球模型有哪几个独立参数？何为地球的正常重力场和重力异常场？正常场地球模型：质量等于地球总质量M，以地球自转角速度绕其极半径为轴旋转，转动惯量J与地球相同的参考椭球体。

正常场地球模型独立参数：参考椭球赤道半径a=6378147m 地心引力常量：kM=3.986005×1014m3s-2地球的自转角速度:ω=0.72921151×10-4s-1正常重力场：正常场地球模型在其表面和外部空间产生的重力场叫做正常重力场。

重力异常场：真是地球与正常场地球模型的密度分布不同在该点产生的重力场的差值称为地球在该点产生的重力异常场。

12.说明什么叫地壳均衡？地壳均衡模型有哪些？简单比较它们的异同点。

地壳均衡是描述地壳状态和运动的一种理论。

它阐明地壳的各个地块趋向于静力平衡的原理，即在大地水准面以下某一深度处常有相等的压力，大地水准面之上山脉（或海洋）的质量过剩（或不足）由大地水准面之下的质量不足（或过剩）来补偿。

普拉特-海福特地壳均衡模型特点：表明高上下地球表层的密度小，海洋下地球表层的密度大，地球表层中存在着补偿质量，高山下的不足质量和海洋下的多余质量与地形质量相抵消，使地壳达到均衡。

艾里－海斯卡宁地壳均衡模型特点：与普拉特模型的共同之处是，在地球的表层有与地形质量相等的补偿质量，在地球表层的某一深度上，尽管地形的存在，由于补偿质量的抵消作用，地球介质所受的流体静压力处处相等。

温宁·曼乃兹地壳均衡模型特点：修正了艾里的假设，不同点是温宁·曼乃兹引入了大区域性的补偿概念，以弹性理论为基础，克服了地壳划分为许多独立柱体的困难，从理论上更为合理，但计算更为复杂，因此实际工作中很少采用此模型。

13.说明什么叫布格校正？布格校正是指在重力测量中，考虑观测点与大地水准面间物质引力影响所作的校正。

布格校正一般由中间层校正和局部地形校正两部分组成。

14.说明什么叫解析延拓？比较向上延拓和向下延拓对深浅层异常的压制效果。

浅部地质体随着观测平面高度的变化具有较高的敏感性。

在高度越高的观测平面上的重力异常中，埋藏深、水平延伸范围大的异常体的重力异常占的比重大，而埋藏浅、水平延伸范围小的异常体的重力异常占的比重小。

据此，将地面实测异常换算到不同高度来划分场源深度不同的叠加异常，这种方法叫做重力异常的解析延拓。

向上延拓可以突出埋藏较深、水平延伸范围较大大场源引起的异常，压制浅部异常；向下延拓是为了突出埋藏较浅、水平延伸范围较小的场源异常，压制深部异常。

15.说明重力异常高阶导数法的特点？①重力异常的导数在不同形状地质体上有不同特征，因此有助于对异常的解释和分类②可以突出浅而小的地质体异常特征而压制区域性深部地质因素的影响，在一定程度上可以划分不同深度和大小异常源产生的叠加异常。

且导数的次数越高，这种分辨能力越强。

③重力高阶导数可以将几个互相靠近、埋深相差不大的相邻地质因素引起的叠加异常划分开，这是由于导数阶数越高，则异常岁中心埋深加大而衰减越快，从水平方向来看，基于同样的道理，阶次越高的异常范围越小，因而无论从垂向或水平方向看，高阶导数异常的分辨能力都提高了。

16.说明地磁场的组成。

地磁场是由多种不同来源的磁场叠加而成的。

按稳定性来区分，地磁场B t可分为两大部分，即主要来源于地球内部的稳定场B t0和主要来源于地球外部的变化磁场δB t，稳定磁场是地磁场的主要部分。

据地磁场的高斯球谐分析法，可以吧稳定磁场和变化磁场划分为起源于地球内部B i和地球外部B e两部分。

17.地磁要素有哪些？它们的相对关系？描述地磁场大小和方向的物理量X、Y、Z、H、D、I、F称做地磁要素Z＝HtanI、Y＝HsinD、H2＝X2＋Y2、F＝X2＋Y2＋Z218.地磁场的长期变化主要表现为哪些？①磁矩的长期变化②磁偏角的长期变化③磁极位置的长期变化④极性倒转的长期变化19.磁位的高斯展开式有何重要意义？①用适当的数学表达式把地磁要素的地面分布表示成地球坐标的函数②地磁场球谐分析结果表明，外源场仅占总地磁场的万分之几到千分之几，偶尔可达百分之几。

因此，地磁场的来源主要在地球内部。

20.铁磁质具有什么样的磁化规律？极易磁化；存在磁饱和，磁化过程非线性；磁化过程不可逆；具有磁滞损耗效应。

21.什么叫弛豫时间？它受哪些因素的控制？怎样控制？为了描述剩磁的时间稳定性，引入了弛豫时间τ。

它表示已获得剩磁B r、只含单畴颗粒的此话题，在热扰动作用下，各颗粒的磁矩可能反向，导致剩磁的减弱。

B r随时间指数衰减。

B r=B r0e-t/τ由上式表明，对于某种铁磁性材料来说，弛豫时间τ的长短，主要取决于单畴颗粒的体积和温度。

对于一定体积的单畴颗粒，如果温度过高，τ值较小，单畴颗粒集合体获得的磁化是不稳定的。