固体地球物理学导论[调研知识]
固体地球物理学概论Snell定律课件
固体地球物理学概论
第七章
弹性概念——应力 (续)
The stresses are symmetrical（对称的）, i.e. only six components of the stress tensor p are independent because
P = - (pxx+ pyy+ pzz)/3 This is a general definition of the “pressure”. In the special case of a liquid at rest, pxx= pyy= pzz = - P, this is the hydrostatic pressure. In geology, lithostatic pressure is often estimated by using
When the material in the mantle is heated, it expands and becomes lighter. In spite of its high viscosity（粘性）, it rises more or less vertically in some places, especially under the oceanic ridges. With its losing pressure and heat during traveling upward, the material is forced to travel horizontally. They drag the lithosphere motion.
固体地球物理学概论第二章-02
• 1745年，法国生物学家布封（G. L. L. Buffon，1707—1788）在《一般的和特 殊的自然史》中，提出了第一个行星形 成的“灾变说”。认为一颗慧星掠碰了 太阳，行星、卫星是由撞出的太阳物质 形成的。 • 布封的学说，虽然在科学上是错误的， 但在反对宗教的上帝创造说中起过进步 作用。
2 俘获说
• 风靡一时的俘获说是1944年由前苏联地 球物理学家施密特（1891—1956）提出 来的。有时又被称为“陨星学说”。 • 俘获说也是认为太阳是先形成的，但与 灾变说不同的是，它认为原始行星物质 是来自其它星际，被太阳的引力俘获而 来的，如陨石。
• 按施密特意见，地球从来不是全部炽热 的或气态的，而是由冷的尘埃般的陨石 物质形成的，这是施密特假说不同于其 他假说的地方。
一、新星云假说
• 1. 灾变说
• 这种假说认为，太阳系的形成是某种极 其偶然事件的结果。它属于激变说 • 灾变说认为，太阳是先形成的，行星和 卫星后形成。 • 由于某个事件，如一个恒星与太阳相撞 或距离很近时，从太阳中“拉出”一部 分物质，并赋予巨大的转动角动量，这 些物质后来逐渐形成了行星及其卫星。
• (4) The central bulge has more material in it than do the areas further out in the disk, and thus has a higher gravitational attraction; the result is that the bulge attracts additional material at an increasing rate. Eventually, the area becomes dense enough that it begins to warm dramatically. The bulge becomes a protostar.
《固体地球物理学概论》最新2014年复习提纲要点
《固体地球物理学概论》复习重点(010111，011111班，011112等班，2014年4月) 考试时间：2014年5月9日（周五）晚上19:30-21:30考试地点：教1-205, 305编者：Zhang.Wei-Qi ,Geoscience faculty,China University ofGeoscience,2014第一章：引言1、地球物理学的定义。
解：地球物理学是以地球为研究对象的一门应用物理学。
2、地球物理学组成及研究内容。
解：组成包括：理论地球物理、应用地球物理A. 理论地球物理学着眼于基础理论方面的研究，研究的主要内容有：（1）研究地球形状与重力分布的重力学；（2）研究地震及弹性波在地球内部传播规律的地震学；（3）研究地球磁现象的地磁学；（4）研究地球电性质的地电学；（5）研究地球内部热过程和热状态的地热学；（6）深部探测和地球动力学等。
B. 应用地球物理学是解决勘察石油、金属、非金属矿或其它地质问题的。
3、地球物理学的基本特点。
解：1、地球物理学是入地的窗口：根据地球物理学资料，可以间接探知地球深部；2、地球物理方法的反演具有多解性；3、地球物理方法是间接地获取地质信息，即地球物理学的间接性；4、地球物理学通过建立模型，简化复杂客体，反映客体本质；5、地球物理学初值和边值的约束作用：现在的地球为地球演化提供了一个作为初值（终值）的时间条件，而地面观测又为地球内部的物理过程提供了一个边界条件。
6、对地球物理学结论的可靠性估计部分通过地球物理学探知的结论可靠性较高，而有一些则较低；4、地球物理学与地质学的比较第二章：地球的起源1、戴文赛新星云假说的要点。
解：行星的形成要经过“原始星云→星云盘→尘层→星子→行星”这样几个步骤。
（1）原始星云的形成：原始星云是由一块星际云块塌缩并瓦解而成的。
（2）星云盘的形成：原始星云盘继续塌缩，半径逐渐减小，因角动量守恒，造成自转速度增大。
赤道面上的外边缘物质，当其惯性离心力与中心部分引力相抗衡时，便停下来，形式星云盘。
固体地球物理学导论
固体地球物理学概论
固体地球 太阳系、太阳系的组成
物理学导
论
2.1
太阳系、太阳系的组成及起源
2.1.1 太阳系的成员
⑴太阳----恒星，是太阳系的中心，是质量和体积最大的星体。
⑵大行星
水星（Mercury)、金星（Venus）、地球（Earth）、
火星（Mars）、木星（Jupiter）、土星（Saturn）、
固体地球物理学概论
固体地球 地球物理学对人类社会发展的贡献
物理学导
论• 大地测量学的诞生与发展，使人类能够得到地球表面的起伏变化，并用 于生产建设和规划，……
• 地磁学的研究，使人类了解了地磁场，并用于导航Байду номын сангаас……
• 地热学的研究，使人类了解如何直接利用能源，…….
• 地震学的研究, 开始“预报”地震灾害，……..
现代仪器技术、信息科学、运载工具技术的发展，是推动其 发展的关键技术。
地球物理学已经成为人类社会发展的不可缺少的科学。
应用地球物理——资源勘察、灾害调查、环境监测、工程检测、军事战 略……
固体地球物理学概论
固体地球 地球物理学的发展
物理学导
论 地球物理学从19世纪末到20本世纪初已形成体系，但对地球物理现象的 观察和探讨，从远古就开始了。
固体地球物理学概论
固体地球 物理学导 论
如何学好本课程
• 阅读参考书籍 • 听、记、问 • 掌握基本概念 • 领会分析问题和解决问题的方法 • 了解数学方法的应用
固体地球物理学概论
固体地球 物理学导 论
第二章 地球的起源、运动与结构
太阳系及其组成与演化
地球的转动与轨迹
地球内部的结构
固体地球物理学导论(4-5)
固体地球物理学概论
第四章
地磁“自激发电机”假说 （续五）
现代的自激发电机效应假说认为： ①液态地核内部由于重力分异、温差、压差等原因产生涡旋运动； ②由于地球绕轴自转所引起的回旋磁效应就存在一微弱初始磁场，虽 比地磁场小10倍，但足以引起再生效应； ③地核电流体形成，通过感应方式电流自身形成的场又可连续不断地 再生磁场，从而增强了原来的磁场，由于地核电流体持续运动而不断提供 能量，因而引起一种自激发电机效应； ④由于能量的不断消耗和供应，磁场增强到一定程度就稳定下来，形 成现在的地球基本磁场； ⑤由于地核内涡流系统的复杂性，宏观上表现为一个不稳定的自激发 电系统，外界条件或内部因素有一定变化时，会出现极性倒转现象。 这种假说不仅能定性地解释地磁偶极子场和非偶极子场起源，而且解 释了地球磁轴倒转等现象，目前被认为是最可取的地磁成因理论。
固体地球物理学概论
第四章
地磁“自激发电机”假说 （续二）
然而实际地球磁场模型与上述这种均匀发电 盘的“模式”并不一样。但是它却形象直观地给 出了电流作功以维持磁场的过程。在地磁发电机 的理论中、首先假定在核内存在着一个所谓初始 A型磁场,电荷在初始磁场中发生X型运动，X型 运动感应出B型磁场的运动，由于这个运动将感 应出B型磁场。进而电荷在这个B型磁场中产生Y 型运动，……，如此下去，就形成了地磁场。
⑷地磁变化场
地磁的变化主要可分为长期变化和短期变化。长期变化主要由地球 内部幔核物质运动所引起的地磁场变化，如磁极漂移、磁极倒转等；短 期变化主要由太阳风作用与电离层扰动所引起的变化。
固体地球物理学概论第四章
• 其中G为万有引力常数，根据实验，其数 值近似为6.67×10－11 m3 /(kg·s 2 ）。
• ω为地球的自转角速度； • r为A点到地球自转轴的垂直距离。
• 为了简单化，常把单位质量所受到的重 力——重力场表示为重力，其中
F
G
M ρ2
Cω2r
固体地球物理学概论第四章
•2
• 当物体仅受到重力作用时，就会自由下 落，下落的加速度就称为重力加速度g ， 即
• 第五，太阳与月球的引力
固体地球物理学概论第四章
• 从时间上来说，由于太阳、月亮与地球 之间的相对位置存在一定周期的变化， 造成海洋潮汐及固体地球的弹性形变等 一系列地球物理现象。
• 这种由于太 阳、月亮对地球引力的变化 使固体地球形变而造成地表同一点出现 重力随时间的微小变化， 就称为重力固 体潮，其变化幅度约2－3g.u.，因而在 高精度重力测量中必须考虑这一因素的
• 经度线：过地轴的的平面与参考椭球面 之交线。
• 纬度线：垂直地轴的平面与参考椭球面 之交线。
• 纬度的不同定义：
• 地理纬度： 地面任意一点上参考椭球面 法线与赤道面之夹角。
• 地心纬度： 地面任意一点与地心连线与 赤道面之夹角。
固体地球物理学概论第四章
• 天文纬度： 地面任意一点上铅垂线（大 地水准面法线）与赤道面之夹角。
• 通常所说的重力，实际上是指单位质量所受 的力，在数值上等于重力加速度。
• 3、重力单位
• 衡量重力大小的单位有两个系统，一个是高 斯制（CGSM)，另一个是国际制（SI）。
• 历史上使用的是C.G.S.制，它是为了纪念第 一个测定重力加速度值的意大利著名物理学 家伽利略(G.Galieo)，取1cm/s２作为重力 的一个单位，称固作体地“球物理伽学概论”第四(章Gal)，
固体地球物理学概论1-2
固体地球物理学概论
第一章
地球物理学的发展
与希腊、中国和阿拉伯相比，欧洲人的地球物理工作开始较迟，大概在 环球航行证实大地是球形以后开始的。在此阶段，地球扁率和地球旋转的 效应，在随着大地测量精度的提高开始表现出来。 在此应着重谈谈牛顿的杰出贡献。在牛顿以前，对地球的研究基本上是 静态的三角几何问题。牛顿提出的运动和万有引力定律，给地球形状和构 造的动力学研究，奠定了理论基础。 牛顿的第一大贡献：第一个估计了地球质量。根据万有引力定律，可得 出在一级近似情况下的公式 g=GM/R2 ,其中g为重力测量值，G为万有引 力常数，M为地球质量，R为地球半径。因为g和R的数值可得，所以由此 式可得GM值。 牛顿为分别取得 G和M值，提出许多实验原则和途径 .当时，他做出了以 下著名推测：“地球的整个质量，比假定它全是由水组成的地球要大得五 至六倍。”
固体地球物理学概论
第一章
地球物理学的发展
其中用地震反射技术所得的细结构(fine structure)和用全球标准台网所 得的参考模型(Reference Earth Model)，更引起人们的关注。 1981年济旺斯基(A．M． Dziewonski)和安德森(D．L Anderson)提出 一个全球参考模型 PREM，这个模型比布伦模型要大大前进一步，它以参 量形式给出 P波和s波的速度分布，并给出品质因数 Q值分布，以及地球的 粘滞弹性和各向异性。
第一章
课程主要内容
第一章 序言
第二章 地球的起源、运动与结构
第三章 地球形状、密度及重力场 第四章 地球磁场与地磁学 第五章 地球的电磁感应和电性结构 第六章 地球内部的热状态与地热场特征
第七章 地球内部的地震波场
第八章 实验与计算地球物理 第九章 地球物理学领域的新进展举例
固体地球物理学导论
目前，地球物理学已经成为地球科学领域中的重要分支，其研究范围涵盖了地球的深部结构、地震预测、资源勘 探、环境保护等多个方面。同时，随着计算机技术和观测技术的不断发展，地球物理学的研究手段和方法也在不 断更新和完善。
地球物理学与其他学科关系
与地质学的关系
与物理学的关系
与其他学科的交叉
地球物理学与地质学密切相关，两者 都是研究地球的学科。地质学主要研 究地球的岩石圈和地表现象，而地球 物理学则通过物理手段研究地球内部 的结构和性质，为地质学提供了重要 的补充和验证。
等。
THANKS
感谢观看
地震波传播原理及其在地球内部探测中应用
地震波传播原理
地震波是由地震震源产生的弹性波，在 地球内部传播。地震波包括体波和面波 两种类型，体波包括纵波（P波）和横波 （S波），面波则包括勒夫波和瑞利波。 不同类型的地震波在地球内部具有不同 的传播速度和路径。
VS
在地球内部探测中应用
地震波传播原理被广泛应用于地球内部探 测。通过分析地震波的传播速度、路径和 振幅等信息，可以推断出地球内部的物质 组成、结构和状态。例如，地震层析成像 技术可以通过分析地震波的传播路径和时 间差来揭示地球内部的精细结构。
06
电法勘探原理及应用
岩石电性参数及其影响因素
电阻率
表示岩石导电能力的参数，受岩石成分、结构、温度、压力等因 素影响。
电极化率
表示岩石在电场作用下产生极化现象的能力，与岩石中矿物成分 、含量、结构等密切相关。
介电常数
反映岩石储存电荷能力的参数，受岩石成分、结构、湿度等因素 影响。
电法勘探技术与方法
地震波分析方法
通过对地震波的分析，可以获取震源位置、震级大小、震源机制等关键信息。常用的地震波分析方法包括波形分析、 频谱分析、震源定位等。
青海省考研地球物理学复习要点固体地球物理学重难点剖析
青海省考研地球物理学复习要点固体地球物理学重难点剖析青海省考研地球物理学复习要点 - 固体地球物理学重难点剖析地球物理学是研究地球内部构造和物理特性的学科，它在解释地球现象、理解地球演化过程以及资源勘探中具有重要作用。
固体地球物理学作为地球物理学的一个重要分支，主要研究地球内部的力学、热学、电磁学等物理性质。
本文将就青海省考研地球物理学复习要点的固体地球物理学重难点进行剖析。
一、地震波传播与地球内部构造地震波传播是固体地球物理学的基础知识，是理解地球结构的关键。
地震波包括纵波、横波和面波，在地球内部传播时会遇到速度发生变化的介质边界，从而产生折射、反射等现象。
青海省位于青藏高原、柴达木盆地和祁连山等地理条件独特的地区，地震波传播与地球内部构造关系密切。
在复习时，需重点掌握地震波速度分布规律以及震相的识别方法。
二、地球内部的物理参数地球内部的物理参数决定着地球的物质性质及其变化规律。
如地球的密度、磁性、热性等。
了解这些参数和其空间分布特征对于研究地球表面及其下部的物质运动和演化具有重要意义。
在复习过程中，需要深入了解地球内部的密度分布、磁场和热传导特性，特别是青海省的地质特征，如青藏高原的地表运动、柴达木盆地的断裂与构造等。
三、地球内部的热学过程地球内部的热学过程对地球物理学的研究具有重要影响。
地球热流、地热能资源以及地球的热流动等问题都需要对地球内部的热学过程进行深入理解。
在青海省的地理位置上，热学过程与地线观测、岩石热性质等息息相关。
复习时，需要关注地球的热传导、热扩散和热辐射等过程，同时重点关注青海省的地热资源和地热流的分布特征。
四、地球内部的电磁学特性地球内部的电磁学是固体地球物理学的重要内容之一，它研究地球内部的电性性质，包括电导率、电阻率等。
地球内部的电磁性质与地壳的物质组成、矿产资源的分布以及地热活动等密切相关。
在青海省的考研复习中，需要重点关注地球内部的电磁学特性，如地壳的导电性与高电导层的分布规律，地壳电磁响应的机理等。
固体地球物理学导论复习ppt课件
地球结构
地球外貌及形状、地球内部结构
固体地球物理学概论 寒假来临，不少的高中毕业生和大学在校生都选择去打工。准备过一个充实而有意义的寒假。但是，目前社会上寒假招工的陷阱很多
复习
2. 地球的形状与重力
重力场
重力及其分布（重力的组成、变化特征) 引起重力变化的原因
大地水准面与地球形状
重力等位面与水准面 大地水准面
古地磁学及应用
磁极漂移与倒转 古地磁的应用
固体地球物理学概论 寒假来临，不少的高中毕业生和大学在校生都选择去打工。准备过一个充实而有意义的寒假。但是，目前社会上寒假招工的陷阱很多
复习
4. 地球的电磁感应与地电结构
地电性参数 大地电磁场的成因 影响大地电场与电磁场分布的因素
固体地球物理学概论 寒假来临，不少的高中毕业生和大学在校生都选择去打工。准备过一个充实而有意义的寒假。但是，目前社会上寒假招工的陷阱很多
复习
5. 地球的内部热流与地热
岩石热学性质与大地热流
岩石热学性质（热导率、比热、热扩散率） 大地热流值与地温梯度 地表大地热流分布特征 太阳热辐射对地温场的影响
地球内部热传递
热传递形式（热传导、热辐射、热激发、热对流） 壳幔热结构
地球内部温度分布 地球的热历史
固体地球物理学概论 寒假来临，不少的高中毕业生和大学在校生都选择去打工。准备过一个充实而有意义的寒假。但是，目前社会上寒假招工的陷阱很多
固体地球物理学概论 寒假来临，不少的高中毕业生和大学在校生都选择去打工。准备过一个充实而有意义的寒假。但是，目前社会上寒假招工的陷阱很多
复习
课程主要内容
固体物理地知识点地的总结
一、考试重点晶体结构、晶体结合、晶格振动、能带论的基本概念和基本理论和知识二、复习内容第一章晶体结构基本概念1、晶体分类及其特点：单晶粒子在整个固体中周期性排列非晶粒子在几个原子范围排列有序（短程有序）多晶粒子在微米尺度内有序排列形成晶粒，晶粒随机堆积准晶体粒子有序排列介于晶体和非晶体之间2、晶体的共性：解理性沿某些晶面方位容易劈裂的性质各向异性晶体的性质与方向有关旋转对称性平移对称性3、晶体平移对称性描述：基元构成实际晶体的一个最小重复结构单元格点用几何点代表基元，该几何点称为格点晶格、平移矢量基矢确定后，一个点阵可以用一个矢量表示，称为晶格平移矢量基矢元胞以一个格点为顶点，以某一方向上相邻格点的距离为该方向的周期，以三个不同方向的周期为边长，构成的最小体积平行六面体。
原胞是晶体结构的最小体积重复单元，可以平行、无交叠、无空隙地堆积构成整个晶体。
每个原胞含1个格点，原胞选择不是唯一的晶胞以一格点为原点，以晶体三个不共面对称轴（晶轴）为坐标轴，坐标轴上原点到相邻格点距离为边长，构成的平行六面体称为晶胞。
晶格常数WS元胞以一格点为中心，作该点与最邻近格点连线的中垂面，中垂面围成的多面体称为WS原胞。
WS原胞含一个格点复式格子不同原子构成的若干相同结构的简单晶格相互套构形成的晶格简单格子点阵格点的集合称为点阵布拉菲格子全同原子构成的晶体结构称为布拉菲晶格子。
4、常见晶体结构：简单立方、体心立方、面心立方、金刚石闪锌矿铅锌矿氯化铯氯化钠钙钛矿结构5、密排面将原子看成同种等大刚球，在同一平面上，一个球最多与六个球相切，形成密排面密堆积密排面按最紧密方式叠起来形成的三维结构称为密堆积。
六脚密堆积密排面按AB\AB\AB…堆积立方密堆积密排面按ABC\ABC\ABC…排列5、晶体对称性及分类：对称性的定义晶体绕某轴旋转或对某点反演后能自身重合的性质对称面对称中心旋转反演轴8种基本点对称操作14种布拉菲晶胞32种宏观对称性7个晶系6、描述晶体性质的参数：配位数晶体中一个原子周围最邻近原子个数称为配位数。
地球物理学导论
3．交通通讯变化的影响 (1)新式交通促进了经济发展，改变了人们的通讯手段和 ，出行 方式转变了人们的思想观念。
(2)交通近代化使中国同世界的联系大大增强，使异地传输更为便 捷。
(3)促进了中国的经济与社会发展，也使人们的生活 多。姿多彩
关键词——交通和通讯不断进步、辛亥革命和国民大革命顺应
时代潮流
图说历史
主旨句归纳
(1)近代交通由传统的人力工具逐渐演变为
机械动力牵引的新式交通工具，火车、
汽车、电车、轮船、飞机先后出现。
(2)通讯工具由传统的邮政通信发展为先进
的电讯工具，有线电报、电话、无线电
报先后发明。
(3)近代以来，交通、通讯工具的进步，推
()
A．江南制造总局的汽车
B．洋人发明的火车
Hale Waihona Puke C．轮船招商局的轮船D．福州船政局的军舰
[解析] 由材料信息“19世纪七十年代，由江苏沿江居民 到上海”可判断最有可能是轮船招商局的轮船。
[答案] C
[题组冲关]
1．中国近代史上首次打破列强垄断局面的交通行业是 ( )
A．公路运输
B．铁路运输
C．轮船运输
C．通过互联网 D．乘坐火车赴各地了解
解析：本题考查中国近代物质生活的变迁。注意题干信
息“20世纪初”“最快捷的方式”，因此应选B，火车速度 远不及电报快。20世纪30年代民航飞机才在中国出现， 互联网出现在20世纪90年代。 答案：B
4．下列不属于通讯工具变迁和电讯事业发展影响的是( ) A．信息传递快捷简便 B．改变着人们的思想观念 C．阻碍了人们的感情交流 D．影响着人们的社会生活 解析：新式通讯工具方便快捷，便于人们感情的沟通和交流。 答案：C
【最新试题库含答案】固体地球物理学概论复习重点答案
固体地球物理学概论复习重点答案：篇一：《固体地球物理学概论》最新2014年复习提纲《固体地球物理学概论》复习重点(010111，011111班，011112等班，2014年4月)考试时间：2014年5月9日（周五）晚上19:30-21:30考试地点：教1-205, 305编者：Zhang.Wei-Qi ,Geoscience faculty,China University of Geoscience,2014第一章：引言1、地球物理学的定义。
解：地球物理学是以地球为研究对象的一门应用物理学。
2、地球物理学组成及研究内容。
解：组成包括：理论地球物理、应用地球物理A. 理论地球物理学着眼于基础理论方面的研究，研究的主要内容有：（1）研究地球形状与重力分布的重力学；（2）研究地震及弹性波在地球内部传播规律的地震学；（3）研究地球磁现象的地磁学；（4）研究地球电性质的地电学；（5）研究地球内部热过程和热状态的地热学；（6）深部探测和地球动力学等。
B. 应用地球物理学是解决勘察石油、金属、非金属矿或其它地质问题的。
3、地球物理学的基本特点。
解：1、地球物理学是入地的窗口：根据地球物理学资料，可以间接探知地球深部；2、地球物理方法的反演具有多解性；3、地球物理方法是间接地获取地质信息，即地球物理学的间接性；4、地球物理学通过建立模型，简化复杂客体，反映客体本质；5、地球物理学初值和边值的约束作用：现在的地球为地球演化提供了一个作为初值（终值）的时间条件，而地面观测又为地球内部的物理过程提供了一个边界条件。
6、对地球物理学结论的可靠性估计部分通过地球物理学探知的结论可靠性较高，而有一些则较低；4、地球物理学与地质学的比较第二章：地球的起源1、戴文赛新星云假说的要点。
解：行星的形成要经过“原始星云→星云盘→尘层→星子→行星”这样几个步骤。
（1）原始星云的形成：原始星云是由一块星际云块塌缩并瓦解而成的。
（2）星云盘的形成：原始星云盘继续塌缩，半径逐渐减小，因角动量守恒，造成自转速度增大。
固体地球物理学知识点总结
固体地球物理学知识点总结固体地球物理学是研究地球内部结构和性质的学科，主要包括地震学、重力学和地热学等。
本文将从地震学、重力学和地热学三个方面总结固体地球物理学的知识点。
一、地震学地震学是研究地震现象的科学，通过观测和分析地震波传播的速度、路径和振幅等信息，可以推断地球内部的结构和性质。
地震学的主要知识点包括：1. 地震波的分类：地震波包括体波和面波两种类型。
体波包括纵波（P波）和横波（S波），它们在地球内部传播速度不同。
面波包括Rayleigh波和Love波，它们是沿地球表面传播的波动。
2. 地震波的传播路径：地震波在地球内部的传播路径受到介质的物理性质和地球结构的影响。
通过观测和分析地震波的传播路径，可以推断地球内部的密度和速度变化。
3. 地震波的震源机制：地震波的震源机制是指地震发生时产生地震波的过程。
常见的地震波震源机制有地震断层破裂、岩浆喷发和火山爆炸等。
4. 地震波的振幅衰减：地震波在传播过程中会因为介质的衰减而逐渐减弱。
地震学家通过观测地震波的振幅衰减规律，可以推断地球内部的衰减系数和介质的能量耗散能力。
二、重力学重力学是研究地球引力场分布和变化的学科，通过测量和分析地球引力场的差异，可以推断地球内部的密度分布和重力异常。
重力学的主要知识点包括：1. 重力场的测量方法：重力场测量可以通过测量重力加速度、测量重力位势或测量重力梯度等方法来进行。
常见的重力测量仪器有重力仪、重力仪器和重力梯度仪等。
2. 重力异常的解释：地球引力场的异常分布可以反映地球内部的密度分布和结构变化。
重力异常通常表现为重力异常突变、重力异常盆地和重力异常山脉等形态。
3. 重力异常的解释：重力异常的解释需要考虑地壳、地幔和地核等地球内部的密度变化。
通过建立重力异常模型和地球内部的密度模型，可以解释重力异常的成因。
4. 重力异常的应用：重力异常在地质勘探、矿产资源评价和地震预测等方面具有重要的应用价值。
通过分析重力异常的分布和特征，可以推断地下的地质构造和岩石性质。
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11
固体地球物理学概论
优选分析
地震层析成像方法分类
全球范围内大尺度的三维速度图像尽管所得结果还存在—些问题， 但却具有重要的指导意义。例如：100—150km深度的图像明显的 与地表已知构造格局相关等。
应当指出，尽管全球范围内已布设了大量的地震台网，但对于研究 全球构造，目前的资料还不够，而且离散度还很大，三维研究中的信 噪比有待提高，三维Q值分布与泊松分布的研究尚在发展中。
按研究尺度分类： 1.大尺度的三维地球内部构造 将波形反演与地震层折成像结合起来，给出了全球地层波速度三维
图像，给出密度的三维分布及部分Q值三维分布的研究。所利用的资 料主要是：地震体波(P,S)，地震面波(勒夫波和瑞利波)，地球的自由 振荡和地热资料以及重力资料。但主要是利用数字地震台网记录资料 进行反演计算。
显然这些都与介质的性质和所处环境的应力、应变以及物质与能量的 交换，以及流体流动方向等差异有关，也说明了其征成因的差异。
研究表明，地震波速度各向异性产生于介质的结构与构造环境。
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地球内部介质的各向异性 (续一）
一些证据： 对华北地块韧性剪切地带几种代表上、个、下地授深度的糜棱岩及其 围岩在高温高压条件下P波速度各向异性测定结果表明：
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地球内部介质的各向异性 (续二）
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地球内部介质的各向异性 (续三）
Hale Waihona Puke 5固体地球物理学概论
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大洋岩石圈的各向异性
海洋地壳各向异性主要于区域应力场作用和沉积岩、结晶岩中裂隙的 分布有关。在活动构造与断裂区域内、糜棱岩中矿物优选定向可能起重要 作用。研究表明，地层波速方位变化与地壳年龄、扩张速率以及构造形态 均有关。相对于地壳速度变化、海洋地幔速度存在广泛的更为系统的各向 异性。
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地幔、地核介质的各向异性
在深度300~700km处力下地幔顶部和低速层底部之间的过波带，而在 400km和650km处存在较大的地震波速度梯度带各间断面附近的介质中， 不论在纵向还是横向，都存在不均匀和各向异性。
地球内核存在各向异性，且各向异性对称轴与地球旋转轴间不会偏离 太远，约为10°的小倾角。由于固态内核各向异性轴相对内核本身不会有 明显的变化，故各向异性快轴方向的变化只能是由内核替体旋转所致。
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地震层析成像方法分类 (续一）
2.中尺度的三维结构（洲、洋际） 在北美、印度洋、欧洲等地均取得了一些结果，北美地区三维构造 研究最重要的成果是发现了一个板状的高速异常体，它从东加勒比一 直延伸到美国北部。 在大洋中脊，热点和相互作用的研究表明，大洋脊和热点下面存在低 速异常体，但其类型显然不同，如太平洋中脊、大西洋中脊、红海、 东非裂谷等等。 3.小尺度三维构造（区域性） 利用天然地震和人工地震的资料、或布设专门的小区域的台阵观测 ，研究特殊地区(造山带、盆地、热点、火山、地热区、裂谷带等)的 三维地壳结构与速度分布，近年来发展迅速，在世界各国均取得了重 要成果。地震层析成像技术是利用地震观测资料反演地球深部三维构 造的一种反演力法与新的途径。
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第八章 地球内部各向异性与地震层析成像
地球内部介质的各向异性 地震层析成像的基本思路
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地球内部介质的各向异性
1964年，Hess首次发现大洋岩石圈地震波场速度的各向异性。
当地震波动上部地壳中传播时，尤其是通过孔隙、裂缝或断裂时，表 现为波在双相介质中的传播而产生各向异性；当地震波在地壳下部和地幔 中传播时，地幔矿物晶格优选方向以及物质分异、调整和运移，导致地震 波场的各向异性。
上地壳中地震各向异性主要体现在两个方面，即沉积岩成层性诱导的 各向异性与裂隙诱导的各向异性。对于地壳结构与其形成的多种岩石中， 最明显的一个特征就是矿物平行定向展布的趋势性。一系列等倾向的褶皱 岩层显示出下地壳介质中脆性变形，而这些成层性结构却造成了大陆中下 地壳的地震各向异性。
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通过对不同海域的大量研究，在120~150km深处的上地幔以及软流圈 均为各向异性。其原因可能为滑移过程或非静流应力引起的，当然还不能 排除大陆板块运动的动力学过程，因为壳—幔边界温度为800-1000℃，压 力在109Pa时，完全可以引起晶体主轴的优势走向分布。
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大陆岩石圈的各向异性
(1)沿糜棱岩面理方向的P波速度大于与面理垂直方向的P波速度，差 值为0.15~0.30km/s，各向异性为3%~5%;
(2)糜棱岩的P波速度低于其围岩，差值约为0.10—0.45km/s; (3)中地壳角闪岩相糜棱岩的P波速度备向异性比上地幔绿片岩相糜棱 岩和下地壳麻粒岩相糜棱岩的各向异性高。 蛇纹岩和角闪岩样品在不同温压条件下的P、S波速度和Q值表明，这 两种岩样对应的主要组成矿物叶蛇纹石和普通角闪石都具有很强的晶格优 选方位。随着围岩压力的增加，波速和Q值均增大，在相互正交的二个方 向上(垂直或平行于层理面及线理方向)速度增大并不相同，这与微裂隙的 逐渐闭合密切相关。
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地震层析成像
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地震层析成像 (续一）
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地震层析成像基本思路
地震层析成像技术是利用地震观测资料反演地球深部三维构造的一种 反演方法与新的途径。
地震层析成像（ST）与医学上的X射线CT技术（computerized tomography）类似,对于从各个地点、各个方位，穿透到地球内部的大 量地震射线进行观测，并根据所观测的地震波走时，波形、速度或振幅变 化，来反演地球内部介质的三维速度，品质因素或泊松比的分布，从而分 析地球内部的结构、物理性质和地幔对流等三维模式。