地球物理复习题答案

1、基本概念：重力等位面、重力异常、地磁要素、磁异常、感应磁化强度，地磁日变、波阻抗、震相、同相轴、偏移距、电阻率、极化率

重力等位面：

当位移方向l与重力g的方向垂直时

W(x,y,z)=C(常数)

在W(x,y,z)=C方程所确定的曲面上，重力位各处都等

于常数C，称这曲面叫重力等位面。

重力异常：在重力学中，由地下岩矿石密度分布不均匀所引起的重力变化

磁异常：主要指地壳浅部具有磁性的岩石或矿石所引起的局部磁场，它叠加在基本磁场之上。感应磁化强度：岩（矿）石被现在地磁场磁化而具有的磁化强度称为感应磁化强度

地磁日变：地磁的太阳静日变化，以太阳日（24小时）为周期的日变化。太阴日变化：以来于地方太阴日，并以半个太阴日为周期的变化。

波阻抗：地震波在介质中传播时，作用于某个面积上的压力与单位时间内垂直通过此面积的质点流量(即面积乘质点振动速度)之比，具有阻力的含义，称为波阻抗，其数值等于介质密度p与波速V的乘积。

震相：在地震图上显示的性质不同或传播路径不同的地震波组。各种震相在到时、波形、振幅、周期、质点运动等方面都各有它们自己的特征。

同相轴：地震记录上各道振动相位相同的极值(俗称波峰成波谷)的连线称为同相轴。（在解释地震勘探资料时，常常根据地震记录上有规律地出现的形状相似的振动画出不同的同相轴，它们表示不同层次的地震波。）

偏移距：指激发点到最近的检波器组中心的距离，常常分解为两个分量：垂直偏移距，即以直角到排列线的距离；纵偏移距，从激发点在排列线的投影到第一个检波器组中心的距离。电阻率：表征物体导电性好坏的一个物理量。在数值上，它相当于电流垂直通过边长为一米的立方体均匀物质时，该物质所具有的电阻值。

极化率：表征极化介质的激电性质。

2、什么是地球物理学，包括哪些主要方法，这些方法研究的物理基础是什么？（绪论）

地球物理学是应用物理学的方法研究地球的一门科学。从广义上来讲，地球物理学的研究对象包括从固体地球的内核直至大气圈边界的整个地球；从狭义上来讲，地球物理学指的就是固体地球物理学，运用物理学的方法理解、解释地球的内部构造、组成、动力学以及与地球表面地质现象的关系。

主要的地球物理方法有：

地震学方法：地震是一种常见的地质现象。对其孕育、发生的研究包括了运动学和动力学二个方面的内容。地震波的传播带来了大量、丰富的地球内部的信息因此地震学本身就是固体地球物理学的重要组成部分。

根据介质的弹性和密度差异，通过观测和分析大地对地震波的响应，推断地球内部介质的结构和岩石的性质

测量量：地面的震动（位移，速度，加速度）

地球内部参数：速度，密度，衰减Q。

重力学方法：研究重力场时空分布规律及其测量方法的科学。

测量量：重力加速度

地球内部参数：密度

地磁学方法：研究地磁场空间分布和随时间变化的规律。

测量量：磁场的强度和方向

地球内部参数：磁化系数

地电学方法：研究地球内部介质的电性特征及其分布规律。

测量量：视电阻率,视激化率

地球内部参数：电阻率,激化率

地热方法：

3、简要说明地壳均衡理论，普拉特均衡理论和艾里均衡理论基本原理；（重力学-3）

在地下某个深度(称为补偿深度)的下面，地球内部的压力是流体静压力或静水压力，这就意味著在补偿深度处单位横截面上伏柱体的重量，必须完全是相等的；地球曲率的小的校正会造成一些差别。如果在地球的表面存在过剩的负载，例如山脉，洋脊或冰帽，那么如果达到了均衡，在这个表面之下，补偿深度之上，一定存在一个等效的补偿质量的亏损；对于海洋，这样的亏损负载会出现相反的情况。

所谓地壳均衡，就是说从地下某一深度算起，相同面积所承载的质量趋于相等，地面上大面积质量的增减，地下必有所补偿。

普拉特(1854年)：地下从某一深度算起(称补偿深度)，以下物质的密度是均匀的，但以上的物质，则相同截面的柱体保持相同的总质量，因此地形越高，密度越小，即

在垂直方向是均匀膨胀的。

艾里(1855年)：把地壳视为较轻的均质岩石柱体，漂浮在较重的均质岩浆之上、处于静力平衡状态，根据阿基米德浮力原理可知，山愈高则陷入岩浆愈深形成山根，而

海愈深则缺失的质量越多，岩浆将向上凸出也愈高，形成反山根。

4、布格重力异常的定义及其他地质——地球物理含义？（重力学-2）

布格重力异常在法耶异常基础上，再加上中间层校正，即经过正常场校正、地形校正、布格校正(高度校正和中间层校正)的重力异常。

含义：布格重力异常包含了壳内各种偏离正常密度分布的矿体与构造的影响，也包括了地壳下界面起伏而在横向上相对上地幔质量的巨大亏损或盈余的影响。

自由空间重力异常是对观测值仅做正常场校正和高度校正，反映的是实际地球的形状和质量分布与参考椭球体的偏差。

法耶异常：ΔgFI中还包含有地形影响的因素在内，若加上局部地形校正，即得到第二种自由空间重力异常。第二种自由空间重力异常

5、重力资料整理中，一般要作哪些校正，理解各校正的物理含义，简单的公式要记住，并做相应的计算。（重力学-2）

重力资料整理目的是求出消除仪器的零点漂移之后各测点相对于基点的相对重力值。经过零点校正后得到的是各测点相对于总基点的相对重力值，它包括因地下密度不均匀的地质体引起的异常，也包含因各测点周围地形不同、所处纬度不同等因素的影响。

地形校正

校正原因：地形起伏往往使得测点周围的物质不能处于同一水准面内，对实测重力异常造成了严重的干扰，必须通过地形校正予以消除。

校正办法：除去测点所在水准面以上的多余物质，并将水准面以下空缺部分用物质填补起来。

高度校正（自由空间校正）

校正原因：经地形、中间层校正后，测点与大地

水准面或基准面间还存在一个高度差△h，要消除

这一高度差对实测的影响，就要进行高度校正。

正常场(纬度)校正

校正原因：当测点与总基点不在同一纬度时，测点重力值包含了总基点与测点间的正常重力场的差值，这一差值需要消除。

校正原因：经地形校正后，测点周围的地形变成

水准面，但测点所在水准面与大地水准面或基准

面（总基点所在水准面）间还存在着一个水平物

质层，消除这一物质层的影响就是中间层校正。校正办法：中间层可当作一个厚

度为△h，密度为σ的无限长水平

均匀物质面，其校正公式为：

测点高于大地水准面或基准面

时，△h取正，反之取负。