重磁勘探试卷及答案

重磁勘探试卷及答案-CAL-FENGHAI.-(YICAI)-Company One1
应用地球物理-重磁勘探试卷（A）3001-2班
一、名词解释（16分，每小题2分）
1.应用地球物理
2.正常地磁场
3.固体潮
4.消磁场
5.有效磁化强度
6.零点漂移
7.莫氏面
8.重力
二、作图题（30分，每小题6分）
1.画出剩余密度0，向右无限延伸，倾角为45的台阶及其g和V xz剖面图。

2.在地磁倾角I0=30的地区，有一个走向为磁东方向的、无剩磁的无限长水平圆柱体（0），画出水平圆柱体和Z a的剖面图。

3.画出垂直断层及其g的剖面图。

4.在地磁倾角I0=60的地区，有一个无剩磁的弱磁性的无限延深的薄板状体（0），其走向为磁南北方向，画出该板状体与
T剖面图。

5.画出=-45时水平圆柱体的H ax-Z a参量图形。

三、计算题（24分，每小题8分）
1. 已知地球的平均半径为6370.8km，利用赫尔默特正常重力公式g=9780300(1+0.005302sin2-0.000007sin22)g.u.,计算纬度=45的正常重力值及其沿南北变化1km的正常重力的变化量（即水平变化率）。

2.在广阔平原地区中，设P点周围有一圆环形泥土墙，墙的内半径为30m，外半径为403m，高40m，泥土密度为2.4 g/cm3，计算P点的地形影响值。

[G=6.6710-11m3/(kg s2)]
3.现有一个重磁综合异常，g和Z a的平面等值线皆为一系列的同心圆，g max=6.67g.u.而Z a max=1000nT，Z a平面图中央为正、外围为负，且零值线与Z a max点间的水平距离为502m，计算引起这一综合异常的地质体的泊松比（M/）。

[0=410-7N/A2]
四、简答题（30分，每小题6分）
1.简述总强度磁异常T的物理意义。

2.影响岩石磁性的主要因素有哪些？
3.何为重力等位面它有哪几个特征
4.壳均衡假说有哪几种它们之间有何异同
5.说明重磁勘探取得效果的基本条件
应用地球物理-重磁勘探试卷（B）3001-2班
一、名词解释（16分，每小题2分）
1.感应磁化强度
2.重力勘探
3.地磁日变
4.居里面
5.地心偶极子
6.视磁化率
7.离心力
8.灵敏度
二、作图题（30分，每小题6分）
1.画出剩余密度ρ>0，向右无限延伸，倾角为90︒的台阶及其∆g 和V xz剖面图。

2.在地磁倾角I0=60︒的地区，有一个走向为磁东西方向的、无剩磁的无限长水平圆柱体（κ>0），画出水平圆柱体和Z a的剖面图。

3.画出正断层及其∆g的剖面图。

4．在地磁倾角I0=45︒的地区，有一个无剩磁的弱磁性的无限延深的直立的板状体（κ>0），其走向为磁南北方向，画出该板状体和∆T剖面图。

5．画出γ=-30︒时无限延深薄板的H ax-Z a参量图形。

三、计算题（24分，每小题8分）
1.利用g=C/r2（C为常数）计算地面的正常重力的垂直变化率，已知地球的平均半径为6370.8km，平均重力为9.8m/s2。

2.在广阔平坦地区的地下有一个半径为8m、中心深度为10m的充满水的洞穴，围岩的密度为2.3 g/cm3，用一台观测精度为
±1.0g.u.的重力仪能否确定这个洞穴？
3.某一磁异常的H ax-Z a参量图形为等轴状的心形线，其
Za max=640nT，在比地面高150米的上空测得Za max=90nT，计算地质体的埋深。

四、简答题（30分，每小题6分）
1.说明重力异常∆g的物理意义。

2.说明自由空间重力异常的地质地球物理含义。

3.有限物体均匀磁化的条件有哪些？
4.地球表面上任一点的地磁场由哪几部分组成？
5.重磁资料地质解释的一般步骤如何？
应用地球物理-重磁勘探试卷（A）230103-4班
一、名词解释（15分，每小题3分）
1.重力勘探
2.大地水准面
3.感应磁化强度
4.消磁场
5.化到地磁
极
二、作图题（25分，每小题5分）
1.画出剩余密度ρ>0，向右无限延伸，倾角为90︒的台阶及其∆g 和V xz剖面图。

2.在地磁倾角I0=60︒的地区，有一个走向为磁东西方向的、无剩磁的无限长水平圆柱体（κ>0），画出水平圆柱体和Z a的剖面图。

3.画出垂直断层及其∆g的剖面图。

4．在地磁倾角I0=45︒的地区，有一个无剩磁的弱磁性的无限延深的直立的板状体（κ>0），其走向为磁南北方向，画出该板状体和∆T剖面图。

5．画出γ=-60︒时无限延深厚板的H ax-Z a参量图形。

三、计算题（24分，每小题8分）
1.在广阔平原地区中，设P点周围有一圆环形泥土墙，墙的内
3
半径为30m，外半径为40m，高40m，泥土密度为2.4 g/cm3，计算P点的地形影响值。

[G=6.67⨯10-11m3/(kg⋅s2)]
2.有一个重力∆g异常剖面，左端的A点趋近于常值5g.u.，中部为渐升曲线，右端的B点趋近于常值105g.u.。

已知剩余密度为2g/cm3，A点的界面深度为300m，计算B点的界面深度。

3.有一个平面等值线为等轴状的重力异常，∆g max=5g.u.，在
∆g max点下90m的竖井底的重力异常为80g.u.，计算地质体中心到地表的距离。

四、简答题（36分，每小题6分）
1.说明重力异常∆g的物理意义。

2.壳均衡假说有哪几种它们之间有何异同
3.影响岩石磁性的主要因素有哪些？
4.有限物体均匀磁化的条件有哪些？
5.作为高通滤波，下延与导数提取局部场有何差别？
6.重磁资料地质解释的一般步骤如何？
应用地球物理-重磁勘探试卷（A）答案230103-4班
一、名词解释（15分，每小题3分）
1.重力勘探：以地壳中岩(矿)石间的密度差异为基础，通过观测和研究重力场的变化规律，查明地质构造和寻找矿产(藏)的一种物探方法。

2.大地水准面：人们将平均海水面顺势延伸到大陆下所构成的封闭曲面称为大地水准面。

3.感应磁化强度：岩(矿)石被现代地磁场磁化而具有的磁化强度成为感应磁化强度，可表示为。

4.消磁场：均匀有限物体，受到均匀外磁场磁化后，物体表面将有磁荷分布．因而在物体内部产生一个与方向相反的磁场，使物体内部磁场强度比外磁场小，把物体内部这个与外磁场方向相反的磁场称为消磁磁场。

5.化到地磁极：将斜磁化的垂直磁异常矢量Z a 、总强度磁异常∆T 等转换成
垂直磁化的垂直磁异常Z a ⊥称为化到地磁极。

二、作图题（25分，每小题5分）
1.画出剩余密度ρ>0，向右无限延伸，倾角为90︒的台阶及其∆g 和V xz 剖面图。

2.在地磁倾角I 0=60︒的地区，有一个走向为磁东西方向的、无剩磁的无限
长水平圆柱体（κ>0），画出水平圆柱体和Z a 的剖面图。

3.画出垂直断层及其∆g 的剖面图。

()00i /T M μκ =0H 0H d H d 0i H H H +=0H d H 00
0(g.u.)(E)
(m)
g
Vxz -1000-800-600-400-200
02004006008001000-5
-4
-3
-2
-1
1
2
3
4
5
-1000
-800-600-400-20002004006008001000-400-300
-200
-100
(g.u.)
4．在地磁倾角I 0=45︒的地区，有一个无剩磁的弱磁性的无限延深的直立的
板状体（κ>0），其走向为磁南北方向，画出该板状体和∆T 剖面图。

∵剖面沿东西方向，I 0s =90︒,ε3=90︒+γ-I 0s =90︒+β-2I 0s =90︒+90︒-2⨯90︒=0︒
5．画出γ=-60︒时无限延深厚板的
H ax -Z a 参量图形。

三、计算题（24分，每小题8分）
1.在广阔平原地区中，设
P 点周围有一圆环形泥土墙，墙的内半径为
30m ，外半径为40m ，高40m ，泥土密度为2.4 g/cm 3，计算P 点的地形影响值。

[G=6.672⨯10-11m 3/(kg ⋅s 2)]
解：已知r=30m ，R=m, h=40m, ρ=2.4g/cm 3,n=1
2.有一个重力∆g 异常剖面，左端的A 点趋近于常值5g.u.，中部为渐升曲
线，右端的B 点趋近于常值105g.u.。

已知剩余密度为2g/cm 3，A 点的界面深度为300m ，计算B 点的界面深度。

解：由已知条件判断，此异常体是由一个台阶引起的。

=105-5=100(g.u.) =5-5=0(g.u.) H=300m =2g/cm 3
=2⨯103kg/m 3
∵ ∴ 3.有一个平面等值线为等轴状的重力异常，∆g max =5g.u.，在∆g max 点下90m
的竖井底的重力异常为80g.u.，计算地质体中心到地表的距离。

解：已知平面等值线为等轴状，可认为是球体，Z 1=0m ，Z 2=90m ，
∆g max (0)=5g.u.，∆g max (90)=80g.u.。

3()
()()..339.9/1087833.92262222u g s m R h R r h r n G g =⨯=++--+=∆-ρπ地m ax g ∆in m g ∆ρ)(2max h H G g -=∆ρπ()m 729.180271.119300G 2g H h max =-=∆-=ρπ
四、简答题（36分，每小题6分）
1.说明重力异常∆g 的物理意义。

重力异常的定义为：；在剩余质量的引力Ｆ远小于正常重力ｇϕ的条件下，经推导可得，式中为Ｆ与ｇϕ之间的夹角。

该式子表明，重力异常的物理意义是剩余质量所产生的引力在正常重力方向的分量(或在铅直方向的分量)。

2.壳均衡假说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.影响岩石磁性的主要因素有哪些？
影响岩石磁性的主要因素有 = 1 \* GB3 ①铁磁性矿物的含量； = 2 \* GB3 ②岩（矿）石的结构及铁磁性矿物颗粒的大小； = 3 \* GB3 ③岩（矿）石形成过程中的温度和机械力。

4.有限物体均匀磁化的条件有哪些？
对有限物体来说，均匀磁化除要求均质和磁化磁场均匀外，还要求消磁场均匀。

只有由二次曲面所圈成的均匀物体在均匀磁场中才是均匀磁化的。

必须要求有限体内的引力位的二阶偏导数为常数，即要求有限体内的引力位为坐标的二次因数，只有由二次曲面围成的物体(如椭球体)内部的引力位才为二次函数
5.作为高通滤波，下延与导数提取局部场有何差别？
()()()()()m h h h h Gm g h Gm g h Gm
g 120805908090905022
2max 2
max 2max ==-=-=∆==
∆∴=∆整理后得：上两式相比有 g ∆ϕϕg g g g g -=-=∆ cos g F θ∆=θg ∆
下延可以突出局部异常和划分水平叠加异常因为在埋深较大的情况下，水平叠加异常将成为一个宽而缓的异常。

随下延深度的增加，异常范围变窄且接近地质体的边界。

因此向下延拓可将水平叠加异常分离开。

局部场为浅部地质因素所引起，但也可能有相反的情况。

为单独研究区域场或局部场、必须将它们从实测的叠加场中划分出来。

导数可以突出浅源异常、区分水平叠加异常、确定异常体的边界、消除或削弱背景场。

6.重磁资料地质解释的一般步骤如何？
虽然在重力资料与磁测资料之间，在不同的地质任务之间，重磁资料地质解释的内容、方法、步骤有一定的差别，但是一般地说重磁资料地质解释的步骤可概括为：
a、资料的预分析和预处理；
b、定性解释：定性解释包括两个主要内容，一是初步判断引起异常的地质原因，二是大致判断地质体的形状、产状和范围；
c、定量解释：定量解释通常在定性解释的基础上进行，定量解释结果又往往可以补充初步定性解释的结果；
d、地质结论和图示：地质结论是异常解释的成果，也是重磁工作的最终成果。

地质图示是重、磁工作成果的集中表现和形象描述。

应用地球物理-重磁勘探试卷（B）230103-4班
一、名词解释（15分，每小题3分）
1.正常重力场
2.磁法勘探
3.地心偶极子
4.居里面
5.剩余磁化强
度
二、作图题（25分，每小题5分）
1.画出剩余密度ρ>0，向右无限延伸，倾角为135︒的台阶及其∆g和V xz剖面图。

2.在地磁倾角I0=90︒的地区，有一个走向为磁东方向的、无剩磁的、弱磁性的无限长水平圆柱体（κ>0），画出水平圆柱体和Z a 的剖面图。

3.画出正断层及其∆g的剖面图。

4．在地磁倾角I0=30︒的地区，有一个无剩磁的弱磁性的无限延深的板状体（κ>0），其走向为磁南北方向，画出板状体及∆T剖面图。

5.画出β=-45︒时水平圆柱体的H ax-Z a参量图形。

三、计算题（24分，每小题8分）
1. 已知地球的平均半径为6370.8km ，利用赫尔默特正常重力公式g ϕ=9780300(1+0.005302sin 2ϕ-0.000007sin 22ϕ)g.u.,计算纬度ϕ=45︒的正常重力值及其沿南北变化1km 的正常重力的变化量（即水平变化率）。

2.在广阔平坦地区的地下有一个半径为10m 、中心深度为15m 的充满水的洞穴，围岩的密度为2.3 g/cm 3，用一台观测精度为±1.0g.u.的重力仪能否确定这个洞穴？
3.某一磁异常的H ax -Z a 参量图形为等轴状的心形线，其
Za max =640nT ，在比地面高150米的上空测得Za max =90nT ，计算地质体
的埋深。

四、简答题（36分，每小题6分）
1.决定岩石密度的主要因素有哪些？
2.说明自由空间重力异常的地质地球物理含义。

3.地球表面上任一点的地磁场由哪几部分组成？
4.说明地磁要素及其各要素间的相互关系。

5.频率域的异常转换与空间域中的异常转换相比有何优点？
6.何谓重磁异常的定性解释和定量解释？
应用地球物理-重磁勘探试卷（B ）答案 230103-4班
一、名词解释（15分，每小题3分）
1.正常重力场：用一个与大地水准面形状接近的大地椭球体代替实际地球，假定地球内部的质量是呈均匀层状分布的，由此求出的重力场称为正常重力场。

2.磁法勘探：以岩(矿)石间的磁性差异为基础，通过观测和研究天然地磁场及人工磁场的变化规律，查明地质构造和寻找矿产(藏)的一种物探方法。

3.地心偶极子：现代地磁场与一个磁心位于地心、磁轴与地理轴夹角为
11.5︒、磁矩约等于的磁偶极子的磁场拟合得最佳。

称这个磁偶
极子为地心偶极子。

2227.910A m ⨯⋅
4.居里面：铁磁性物质的磁化率陡然降低由铁磁性变为顺磁性的温度叫居里温度，而地面向下温度不断增高，当温度达到一定程度所有铁磁性物质都变为顺磁性的界面称为居里面。

5.剩余磁化强度：岩(矿)石在形成时，处于一定的条件下，受当时地磁场
磁化所保留下来的磁性，称为剩余磁化强度，它与现代地磁场无关。

二、作图题（25分，每小题5分）
1.画出剩余密度ρ>0，向右无限延伸，倾角为135︒的台阶及其∆g 和V xz 剖面图。

2.在地磁倾角I 0=90︒的地区，有一个走向为磁东方向的、无剩磁的、弱磁性的无限长水平圆柱体（κ>0），画出水平圆柱体和Z a 的剖面图。

3.画出正断层及其∆g 的剖面图。

4．在地磁倾角I 0=30︒的地区，有一个无剩磁的弱磁性的无限延深的直立板状体（κ>0），其走向为磁南北方向，画出板状体及∆T 剖面图。

∵剖面沿东西方向，I 0s =90︒,ε3=90︒+γ-I 0s =90︒+β-2I 0s =90︒+90︒-2⨯90︒=0︒
r M
(g.u.)g
00
Vxz
-1000
-800
-600
-400
-200
200
400
600
800
1000
-5
-4-3-2-10
12345-1000-800
-600
-400
-200
200
400
600
800
1000
-400
-300-200-1000
5.画出β=-45︒
时水平圆柱体的H ax -Z a 参量图形。

三、计算题（24分，每小题8分）
1. 已知地球的平均半径为6370.8km ，利用赫尔默特正常重力公式
g ϕ=9780300(1+0.005302sin 2ϕ-0.000007sin 22ϕ)g.u.,计算纬度ϕ=45︒的正常重力值及其沿南北变化1km 的正常重力的变化量（即水平变化率）。

解：已知r=6370.8km ，ϕ=45︒。

2.在广阔平坦地区的地下有一个半径为10m 、中心深度为15m 的充满水的洞
穴，围岩的密度为2.3 g/cm 3
，用一台观测精度为±1.0g.u.的重力仪能否确定这
个洞穴？
解：已知r=10m ，h=15m ，=1-2.3=-1.3 g/cm 3，G=6.67⨯10-
11m 3
/(kg ⋅s 2)
()()
()()km u g r r g x g g o o o o x /..1395.82012000007.022
222005302.097803008.63701290cos 90sin 2000007.045cos 45sin 2005302.097803008
.6370122cos 2sin 2000007.0cos sin 2005302.097803001'
=⎪⎪⎭
⎫ ⎝⎛⨯⨯⨯⨯-⨯⨯⨯⨯⨯=⨯⨯⨯-⨯⨯⨯=⨯⨯⨯-⨯⨯⨯=∂∂=∂∂=ϕϕϕϕϕϕϕϕ岩
水ρρρ-=()()
()..614.1/10614.1151034
103.11067.634262
3
3112322max u g s m h r G h v G h Gm g =⨯=⨯⨯⨯⨯-⨯⨯====∆--ππρρ
答：因为只有大于仪器观测精度2.5-3倍的异常，才能认为是有效异常，所以这台观测精度为±1.0g.u.的重力仪不能确定这个洞穴。

3.某一磁异常的H ax -Z a 参量图形为等轴状的心形线，其Za max =640nT ，在比地面高150米的上空测得Za max =90nT ，计算地质体的埋深。

解：由已知磁异常的H ax -Z a 参量图形为等轴状的心形线，则可知此异常体是无限长水平圆柱体。

且已知Za max (0)=640nT ，Za max (150)=90nT ，x=0，h=150m
∵Za max (0)=，Za max (150)=
∴解上两式有： R=90(m)
四、简答题（36分，每小题6分）
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 \* GB3 ③岩(矿)石的埋藏深度。

2.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。

3.地球表面上任一点的地磁场由哪几部分组成？ 地球表面上任意点的地磁场为以下几个磁场的矢量和：。

式中
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。

4.说明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：
22R m
πμ2)(2h R m +πμT
T
T T T T T a e m δϕ++++=ϕ
T m T
e T
a
T T
δ0T 0I 0T 0I 0T 0
I 0
Z 0Z 0
Z 0
H 0D 0H 0D 0D 0X 0Y
H 0Y 0
H 0
Y 0T 0
Z 0
H 0
X 0Y 0I 0
D 000cos H T I =000sin Z T I =000cos X H D =000sin Y H D =222
000X Y H +=
5.频率域的异常转换与空间域中的异常转换相比有何优点？
频率域的异常转换与空间域中的异常转换相比有三个明显的优点：①它可连续进行多种异常处理、转换，相当于进行各个处理、转换因子的乘积；⑧计算速度快，这是由于使用了FFT ，故比卷积运算花费的时间少；③无边缘损失。

但是，波数域处理、转换的运算次数多，每个计算步骤都会产生一定的计算误差，尤其是截断误差影响较大。

6.何谓重磁异常的定性解释和定量解释？
定性解释包括两个主要内容，一是初步判断引起异常的地质原因，二是大致判断地质体的形状、产状和范围。

定量解释通常在定性解释的基础上进行，定量解释结果又往往可以补充初步定性解释结果。

定量解释与定性解释间无严格的界限，两者是相辅相承的。

应用地球物理I-重磁勘探(试卷A) 23020 班 姓名 学号
一、填空（10分，每小题2分）
1.根据所利用的岩矿石物理性质，物探方法主要分为 六类。

2.地球的重力场基本上是 场，它近于 极场。

3.计算三度体重力位的基本公式是 。

4.相对测量中使用的纬度改正公式是 。

5.决定岩、矿石磁性的主要因素是 。

二、名词解释（24分，每小题3分）
1.莫氏面
2.地磁日变
3.重力固体潮
4.有效磁化强度
5.视磁化率
6.异常极值
7.正常地磁场
8.简单条件下的规则地质体
三、计算题（14分，每小题7分）
1.利用g=C/r 2（C 为常数）计算地面的正常重力的垂直变化率，已知地球的平均半径为6370.8km ，平均重力为9.8m/s 2。

2.地下有一个球形矿体，中心埋深为160m ，半径为80m ，矿体的磁化强度为10A/m ，方向垂直向下、而围岩无磁性。

依磁异常的物理意义，计算矿体中心正上方地表处的总磁异常矢量Ta 、垂直磁异常Za 、水平磁异常Hax 、总强度磁异常∆T 的大小。

已知主剖面内地磁倾角为45︒。

四、作图题（16分，每小题4分）
1.画出剩余密度ρ>0，向右无限延伸，倾角为90︒的台阶及其∆g 和V xz 剖面图。

00
tan Y D X =
00tan Z I H =222222
000000X Y Z H Z T ++=+=
2.在地磁倾角I 0=60︒的地区，有一个走向为磁东西方向的、无剩磁的无限长水平圆柱体（κ>0），画出水平圆柱体和Z a 的剖面图。

3.画出正断层及其∆g 的剖面图。

4.在地磁倾角I 0=45︒的地区，有一个无剩磁的弱磁性的无限延深的直立的板状体（κ>0），其走向为磁南北方向，画出该板状体和∆T 剖面图。

五、论述题（36分，每小题6分）
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。

应用地球物理 = 1 \* ROMAN I-重磁勘探(试卷A)答题要点 230203-5班用
一、填空（10分，每小题2分）
1.根据所利用的岩矿石物理性质，物探方法主要分为 重力勘探、磁法勘探、电法勘探、震震勘探、放射性测量和地热勘探 六类。

2.地球的重力场基本上是 天然稳定 场，它近于 单 极场。

3.计算三度体重力位的基本公式是。

4.相对测量中使用的纬度改正公式是。

5.决定岩、矿石磁性的主要因素是 铁磁性矿物的含量、岩(矿)石的结构及铁磁性矿物颗粒的大小、岩(矿)石形成过程中的温度和机械力 。

二、名词解释（24分，每小题3分）
1.莫氏面：地壳和地慢的分界面称莫霍洛维奇界面，简称莫氏面。

这个界面两侧岩石的密度和速度都发生突变。

2.地磁日变：它是地磁场短期平静变化中的一种，周期为24小时，依赖于地方太阳时，白天变化大，中午变化最大，夜晚变化小。

3.重力固体潮：太阳、月球等天体相对于地球位置的变化，使它们间的引力不断变化，引起固体的地球周期性的起伏，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。

4.有效磁化强度：磁化强度在观测剖面内的分量，定义为有效磁化强度。

()()()[]
⎰⎰⎰⎰⎰⎰-+-+-==v v z y x d d d G r dv G V 2/1222ζηξζ
ηξρρ{}()
..2sin 14.8u g D g km ⋅-=∆ϕϕ
5.视磁化率：由于有限物体的消磁作用，与无限物质相比，有限物体的感
磁由减小到，称为有限物体的视磁化率。

6.异常极值：重、磁异常的极大值和极小值，统称为异常极值。

7.正常地磁场：地心偶极子场T ϕ、非偶极子场T m 和地球外部稳定磁场T e 之和T 0称为正常地磁场。

8.简单条件下的规则地质体：通常把观测面(或线)水平、物性参数均匀、单一规则地质体称简单条件下的规则地质体。

三、计算题（14分，每小题7分）
1.利用g=C/r 2（C 为常数）计算地面的正常重力的垂直变化率，已知地球的平均半径为6370.8km ，平均重力为9.8m/s 2。

解：由知 可知重力的垂直变化率为：
2.地下有一个球形矿体，中心埋深为160m ，半径为80m ，矿体的磁化强度为10A/m ，方向垂直向下、而围岩无磁性。

依磁异常的物理意义，计算矿体中心正上方地表处的总磁异常矢量Ta 、垂直磁异常Za 、水平磁异常Hax 、总强度磁异常∆T 的大小。

已知主剖面内地磁倾角为45︒。

解：已知I 0s =45︒，=10A/m ，，，
球形矿体可看作位于球心的磁偶极子。

由垂直磁化的磁力线分布可知，矿
体中心正上方地表处：
四、作图题（16分，每小题4分）
1.画出剩余密度ρ>0，向右无限延伸，倾角为90︒的台阶及其∆g 和V xz 剖面图。

3.画出正断层及其∆g 的剖面图。

2.在地磁倾角I 0=60︒的地区，有一个走向为磁东西方向的、无剩磁的无限长水平圆柱体（κ>0），画出水平圆柱体和Z a 的剖面图。

4.在地磁倾角I 0=45︒的地区，有一个无剩磁的弱磁性的无限延深的直立的板状体（κ>0），其走向为磁南北方向，画出该板状体和∆T 剖面图。

κ'(1)
k N κ
κκ=
+'κ2/g C r =2
C g r =⋅()
()E 5.3076s /1100765.3r g 2r r g 2r C 2r g 26323-=⨯-=⨯-=⨯⨯-=⨯-=∂∂-M m Mv =34
3v r π=2
70/104A N -⨯=πμ()()nT 481.7402
2
198.1047cos45T cosI T T nT 198.10471047198.10160
3801010423M 2234
M 2v
M 4m
2Z T 0
H o a 0s a 73
3733
03
3
03
030a a ax =⨯
===∆=⨯=⨯⨯⨯⨯⨯=⋅=
⋅=
⋅====--πμππμπμπμh r h r h h
五、论述题（36分，每小题6分） 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 \* GB3 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；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。

应用地球物理I-重磁勘探(试卷B) 23020 班 姓名 学号
ϕ
T 0I 0T 0I 0T
0I 0Z 0Z 0Z 0H
0D 0H 0
D 0D 0X
0Y 0H 0Y 0H 0
Y 0T 0Z 0H 0X 0Y 0I 0D 000cos H T I =000sin Z T I =000cos X H D =000sin Y H D =222000
X Y H +=0
00
tan Y D X =
00tan Z I H =222222
000000X Y Z H Z T ++=+=T T
ϕm T
e T
a T
T δT ϕm T e T a T
T δv ρMv s
i β-ρβs i v ρMv s i β-。