吉大应用地球物理期末考试题

吉大应用地球物理期末考试题
1.什么是重力固体潮
2.地壳均衡假说主要有哪几种它们之间有何异同
3.解释说明布格重力异常的地质地球物理含义。

4.地磁偏角在全球有几处为不定值为什么
5.简述总强度磁异常T 的物理意义。

6.反演解释中存在哪些主要问题
1.什么是重力固体潮
海水的潮汐现象不仅表现在海水周期性的涨落上，就是固体地球也有周期性的起伏(称固体潮)，只不过它的变化不像海水那样明显。

潮汐现象是太阳、月球相对于地球位置的变化，使它们间的引力不断变化所产生的，这种变化所造成的地面重力变化就是重力日变化又称重力固体潮。

2.地壳均衡假说主要有哪几种它们之间有何异同
地壳均衡假说主要有三种：普拉特假说、艾里假说、维宁·迈内兹假说。

普拉特假说认为，地下存在一个等压面(也称均衡面)，等压面以上的地壳是由若干个横截面积相等、密度不等而质量相等的岩石柱构成的。

艾里假说认为，地下存在一个等压面(均衡面)，等压面以上的地壳是由若干个横截面积相等、密度相等(皆为地壳平衡密度)，而质量不等的岩石柱构成的。

维宁·迈内兹假说认为地壳是具有一定强度的弹性板，变化地形的质量是加在板上的负荷，它将弹性板压弯而不致破裂，使压弯部分陷入岩浆内(弯曲量与负荷重量成正比)，一直达到流体静力平衡为止。

由于压弯后的地壳排开了周围的岩浆，因而产生了均衡补偿。

普拉特假说和艾里假说都认为地下存在着等压面，且都假设密度较小的地壳漂浮在密度较大的岩浆上；不同之处是前者认为每个岩柱的密度不等而且补偿质量分布在整个岩柱中，后者的每个岩柱的密度相等而补偿质量分布在山根和反山根中。

维宁·迈内兹假说是对艾里假说做了一定的修正，艾里假说把地壳处理成互不联系的孤立岩柱，因
而是局部补偿；而维宁·迈内兹假说未把地壳分为无凝聚作用的孤立岩柱，因而地壳的弹性弯曲是区域补偿。

3.解释说明布格重力异常的地质地球物理含义。

布格重力异常反映的是地壳内各种偏离正常地壳密度的地质体，既包含各种局部剩余质量的影响，也包含地壳下界面MN 起伏而在横向上相对上地幔质量亏损(山区)或盈余(海洋区)的影响。

从大范围来观察布格重力异常，在大陆山区应为大面积的负值区，且山愈高负值的绝对值愈大；而海洋区，则反之。

4.地磁偏角在全球有几处为不定值为什么地磁偏角在全球有四处为不定值。

因为等偏线是从一点出发汇聚于另一点的曲线簇，两条零度的等偏线将全球分为正、负两个区域。

等偏线在南北半球各有两个汇聚点，它们是两个磁极和两个地理极。

这是因为两个磁极处地理北方向是确定的而磁北方向不确定，所以两磁极处的磁偏角可为任意值；两个地理极处地理北方向是不确定的而磁北方向确定，磁偏角也为任意值。

5.简述总强度磁异常T 的物理意义。

总强度磁异常的定义为：；在总磁异常矢量远小于正常地磁场的条件下，经推导可得，式中为与之间的夹角。

T ?0
0T T T T T -=-=? a T 0T cos a T T θ?=θa T 0T
该式子表明，总强度磁异常T 的物理意义为总磁异常矢量在正常地磁场方向上的分量。

6.反演解释中存在哪些主要问题
重力异常和磁异常的反演中存在以下两个主要问题。

(1)场源物性参数的不均匀性问题：由于地质、地球物理和地球化学条件的差异，不仅不同地质体的物性参数不同，而且同一地质体的不同部分物性参数也可能不同，所谓物性参数的不均匀性系指后者。

(2)反演的多解性问题：如果不改变引力等位面内物质的总质量，而重新分布其密度，只要保持原等位面的形状和数值不变，则密度的重新分布不改变等位面上及其外部的引力场的分布。

因此位场的等效
性，决定了位场反演的非唯一性或多解性。

另外实际的重磁异常都有一定的观测误差和整理计算误差，误差也会造成反演结果的多解。

有的反演方法，采用的计算方法不同反演结果也不同，对同一计算方法，选取的模型不同、参量个数不同和参量的初始值不同，反演结果也不同。

1.决定岩石密度的主要因素有哪些
2.为了获得布格重力异常，需要经过哪几种改正各项改正的物理实质是什么
3.解释说明自由空间重力异常的地质地球物理含义。

4.简述地磁要素及其各要素间的相互关系。

5.地球表面上任一点的地磁场由哪几部分组成
6.简述重磁异常反演的多解性。

1.决定岩石密度的主要因素有哪些
根据大量的测定和长期的研究结果，一般认为决定岩(矿)石密度大小的主要因素有：①岩(矿)石的矿物成分及含量；②岩(矿)石的孔隙度及孔隙中的含水量；③岩(矿)石的埋藏深度。

2.为了获得布格重力异常，需要经过哪几种改正各项改正的物理实质是什么
实测重力差值，经过纬度改正，地形改正和布格改正后，所得到的异常称布格重力异常。

由于正常重力值是纬度的函数，当测点与总基点纬度不同时，所产生的纬度影响也不同，消除纬度影响称为纬度改正。

消除测点周围地形起伏对该点产生的影响称为地形改正。

经过地形改正后测点周围平坦了，但测点仍处在一个圆盘上，消除这个圆盘（观测点和打的水准面之间的岩石）的影响称为中间层改正；测点相对基点的高度也不同，消除这个高度的影响称为高度改正(自由空气校正)；由于中间层改正和高度改正表达式中均与h 有关，所以往往把这两项改正合并在一起称为布格改正。

3.解释说明自由空间重力异常的地质地球物理含义。

自由空间重力异常反映的是实际地球的形状和质量分布与大地椭球体的偏差。

大范围内负的自由空间重力异常，表明地壳深部存在着
相对的质量亏损；反之，则有质量盈余。

4.简述地磁要素及其各要素间的相互关系。

为了描述地磁场总强度，将空间直角坐标系的原点置于考察点，x 轴指地
a T 0T 0T
理北(或真北)N, z 轴铅直向下，为地磁倾角，北半球下倾，规定为正，南半球上倾，规定为负；为垂直分量，北半球为正，南半球为负；为水平分量，全球皆指磁北；为地磁偏角，自地理北向东偏为正，西偏
为负；为北向分量，全球皆指向真北；为东向分量，东偏为正，西偏为负。

、、、、、及称为地磁要素，七个地磁要素间关系如下：
5.地球表面上任一点的地磁场由哪几部分组成地而上任意点的地磁场T 为以下几个磁场的矢量和：＝十十十十其中为地心偶极子场；为非偶极子场；为起源于地球外部的稳定磁场，为总磁异常矢量，是地壳内磁性岩石和矿物的不均匀分布产生的地壳磁场；为地磁场随时间的变化成分。

6.简述重磁异常反演的多解性。

（1）位场的等效性决定了位场反演的非唯一性或多解性。

即重磁异常是多个变量的函数，其中有些变量是以组合形式出现的。

如球体的剩余质量和磁矩，
无限延深板状体的磁化特征角，无论(或M)和v 、和各取何值，只要
组合值(或)、不变，则异常值或异常特征不变。

当其中一个参量未知时，另一个参量可有多个解。

（2）实际的重磁异常都有一定的观测误差和整理计算误差，误差也会造成反演结果的多解。

有的反演方法，如最优化选择法，采用的计算方法不同反演结果也不同，对同一计算方法，选取的模型不同、参量个数不同和参量的初始值不同，反演结果也不同。

1、写出视电阻率微分公式，并说明式中各量的含义。

（4分）
2、电子导体形成的自然电场称为“氧化-还原”电场，简述其形
成条件。

（3分）
3、何谓激发极化效应（4分）
4、写出电磁波穿透深度表达式，并说明介质导电性和频率变化对穿透深度的影
响。

（3分）
5、电阻率法和激发极化法的物性基础有何不同（3分）
6、不等位导体的充电电场与等位体充电电场有何不同（3分）
（1）ρs=J MN *ρMN /J 0 ，ρs：视电阻率；J MN ：地下非均匀介质时MN 电极间实际
电流密度
ρMN ：地下非均匀介质时MN 电极间视电阻率
J O ：地下为均匀介质时MN 电极间的电流密度
（2）当地地下水潜水面要切割电子导体，使之形成电子导体上部为氧化环境，下部形成还原环境，有由于电子导体上、下部环境的不同形成自然极化，产生氧化-还原电动势。

（3）在电阻率测量中发现在供电期间，观测电位差随时间增大，断电后电场不立刻消失，而是随时间衰减。

这种现象与稳定电流场的相关定律不附，说明有附加电场存在。

将这种附加电场现象称为激发极化效应。

0I 0T 0I 0T 0I 0Z 0Z 0Z 0H 0D 0H 0D 0D 0X 0Y 0H 0Y 0H
0Y 0T 0Z 0H 0X 0Y 0I 0
D 000cos H T I =000sin Z T I =000cos X H D =000sin Y H D =222000X Y H +=000tan Y D X =0
00tan Z I H =222222
000000X Y Z H Z T ++=+=T T ?m T e T a T T δT ?m T e T a T T δv ρMv s i β-ρβs i v ρMv s
i β-
（4）δ=503（ρ/f）1/2（米）
ρ越大则δ也越大；越小则δ越大。

（5）电阻率以地壳中岩、矿石的导电性差异为物质基础；激发极
化以地壳中岩、矿石的电化学性质的差异为物质基础。

（6）等位体充电电场与充电点位置无关，只与充电电流的大小、充电导体的形状、产状、大小、位置及周围介质的电性分布有关。

不等位体的充电电场，除与充电电流的大小、充电导体的形状、产状、大小、位置及周围介质的电性分布有关外，还与充电点有关。

1、何谓电阻率何谓视电阻率何谓等效电阻率（6分）
2、离子导体产生的自然电场（过滤电场）有几种写出具体名称。

（5分）
3、何谓频散率或称幅频率效应写出其表达式，并说明式中各量的含义。

（4分）
4、何谓椭圆极化椭圆极化的存在说明了什么（6分）
5、决定和影响电阻率法勘探深度的因素是什么（4分）
（1）电阻率：电流垂直流过1立方米体积的物质时，所呈现的电阻值。

它表征
物质的固有导电属性。

视电阻率：在电场涉及范围内，地表不平坦，地下各种地电体的综合反映结果称为视电阻率。

等效电阻率：含有激发极化效应影响的电阻率。

(2)有四种；分别是山地电场；河流电场；上升泉电场；裂隙电场
(3) Ps=（△U
D -△U
G
）/△U
G
*100% ，
Ps:视频散率；△U
D ：低频总场电位差；△U
G
：高频总场电位差
(4) 由于总磁场或(电场)与一次场在空间取向不同且存在相位差。

由于频率相同，故总场矢量端点随时间变化的轨迹为一椭圆，称其为椭圆极化。

(5) 决定电阻率法勘探深度的因素是供电极距；影响电阻率法勘探深度的因素是介质的电阻率。

1.试阐述影响地震反射波振幅的因素。

2.试阐述水平多次叠加方法压制多次反射波的方法原理。

3.试阐述直达波、反射波、折射波时距曲线间的关系
1.产生折射波的条件是什么
2.确定地下速度界面的有关参数，应利用折射波时距曲线什么特征值
3.反射波时距曲线的特征点是什么
4.地震波在什么类型的薄层中传播高频成份被衰减在什么类型的薄层中传播低频成份被压制
5.低速带调查常采用什么方法
6.水平多次叠加方法的野外观测系统中N、n、ν代表什么参数三者之间有什么关系每次激发时，排列应如何移动（单边激发、双边激发两种情况）
7.地震组合法压制面波干扰利用了组合法的什么特性
8.为什么说大地对地震波有低通滤波作用。