長江大學(xué)重磁電試卷

1、1 第一題（每小題3 分，共 12 分）選擇題圖 1 為一條過斜坡的重力勘探剖面（測線方向?yàn)榈乩砟媳毕颍?，顯示出五個測點(diǎn)（51pp） 。已知斜坡兩側(cè)地面和坡面均為平滑面，地殼平均密度為3/67.2cmg，2p點(diǎn)的緯度為030。 任一測點(diǎn)的重力構(gòu)成均包含有正常重力、高程項(xiàng)、中間層項(xiàng)、地形項(xiàng)和重力異常。1、 對各測點(diǎn)處的正常重力，以下哪些說法正確？a、51pp和點(diǎn)的相等； b、32pp 和點(diǎn)的相等； c、43pp 和點(diǎn)的相等； d、各測點(diǎn)均互不相等； e、2p點(diǎn)正常重力約為979.32 毫伽。2、 對各測點(diǎn)處的高程項(xiàng)，以下哪些說法正確？a、21pp和點(diǎn)的相等； b、32pp 和點(diǎn)的相等； c、43

2、pp 和點(diǎn)的相等； d、各測點(diǎn)均互不相等；e、54pp 和點(diǎn)的相等； f、3p點(diǎn)的高程項(xiàng)約為154.3 毫伽。3、 對各測點(diǎn)處的中間層項(xiàng)，以下哪些說法正確？a、51pp和點(diǎn)的相等； b、32pp 和點(diǎn)的相等； c、21pp和點(diǎn)的相等； d、各測點(diǎn)均互不相等； e、2p點(diǎn)中間項(xiàng)為約為1500 毫伽； f、43pp 和點(diǎn)的相等。4、 對各測點(diǎn)處的地形項(xiàng)，以下哪些說法正確？a、 各測點(diǎn)相等； b、31pp和點(diǎn)的相等； c、32pp 和點(diǎn)的相等； d、42pp 和點(diǎn)的相等； e、54pp 和點(diǎn)的相等； f、各測點(diǎn)均互不相等；g、各測點(diǎn)地形項(xiàng)均為零； h、3p點(diǎn)處的地形項(xiàng)為零；i 、3p點(diǎn)處的地形項(xiàng)約為

3、-55.937毫伽。圖 1 ppppp12345第二題（每小題2 分，共 10 分）概念題1、重力異常正演和反演問題：正演問題：已知地下密度分布不均勻體（有質(zhì)量剩余或虧損）的信息，計(jì)算并分析g 的特性。反演問題：已知觀測面上g（重力觀測值經(jīng)各項(xiàng)校正后得到的）的數(shù)值，推測地下密度分布不均勻體的信息（埋深、規(guī)模等）。2、直流垂向電測法一維介質(zhì)的正演和反演問題：2 。r，hhhrsnini)(,;,;111求已知.,;,), 1)(111niniishhh，mir求觀測值由。3、重力異常的延拓：。法空間任意位置的變換方異常換算到地質(zhì)體上部將某面上觀測到的重力延拓 :4、磁異常at: 由于有剩磁和/

4、或被地磁場磁化，地層或礦藏（磁性地質(zhì)體）具有了磁性，并在周圍空間形成自己的磁場，其磁場的強(qiáng)度稱為磁異常場強(qiáng)度, 簡稱為磁異常。5、 （總）磁化強(qiáng)度(j) （總）磁化強(qiáng)度為描述磁性地質(zhì)體內(nèi)部被磁化的程度的物理量( 單位體積內(nèi)的所有磁矩的矢量和 ) ，由剩余磁化強(qiáng)度和感應(yīng)磁化強(qiáng)度組成。1、磁異常正演和反演問題：art、s，j、t、求地面各測點(diǎn)處的已知磁異常的正問題外和磁性地質(zhì)體空間分布求已知地面各測點(diǎn)處的磁異常的反問題）s（ta,；2、直流垂向電測法一維介質(zhì)的正演和反演問題：。r，hhhrsnini)(,;,;111求已知.,;,), 1)(111niniishhh，mir求觀測值由。 3 、重力

5、異常g：由于地層密度界面的相對于同橢圓心層狀分布 ( 局部看為水平層) 有起伏、和或存在有相對于均勻的地層或圍巖有密度差的礦藏等，地下有局部的質(zhì)量的多余( ) 或虧損 ( 0)( 統(tǒng)稱為剩余質(zhì)量) ， 引起測點(diǎn)處的重力場強(qiáng)度變化, 這種變化稱為重力異常。(g是指 剩余質(zhì)量之引力場強(qiáng)度在鉛垂方向的分量.) 4、直流垂向電測法的視電阻率s: 。iuk：，iuk，smnsmn”“)(視電阻率為稱記反映是地下電性介質(zhì)的綜合所測得的時如存在異常體當(dāng)?shù)叵虏皇蔷鶆虻慕橘|(zhì)vmjtjir外3 5、 （總）磁化強(qiáng)度(j) （總）磁化強(qiáng)度為描述磁性地質(zhì)體內(nèi)部被磁化的程度的物理量( 單位體積內(nèi)的所有磁矩的矢量和 )

6、，由剩余磁化強(qiáng)度和感應(yīng)磁化強(qiáng)度組成。第三題（每小題2 分，共 8 分）選擇題圖 2 為地下（密度均勻的）球形地質(zhì)體在地面的重力異常g的平面等值線圖。1、 根據(jù)此圖所估計(jì)的球體中心埋藏深度最接近于：a、240 米； b、120 米； c、195 米； d、35 米。2、僅僅根據(jù)此圖，地下（密度均勻的）球形地質(zhì)體的總質(zhì)量，a、可以確定；b、不能確定。3、假如不事先告知地下地質(zhì)體為球形地質(zhì)體，僅僅根據(jù)此重力異常平面等值線圖，以下哪種說法正確？a、可確定地下地質(zhì)體為球形；b、不能確定地下地質(zhì)體為球形。4、對以上第3 小題， 您選 a或 b的理由是：半球形或直立柱體也有類似的重力異常平面等值線圖。 （其

7、它解釋若合理也不扣分。）圖 2 -500-400-300-200-1000100200300400500x(meter)-500-400-300-200-1000100200300400500y(meter)120第四題（ （每小題3 分，共 15 分） ）問答題1、什么是重力校正？它包括哪幾個具體的校正項(xiàng)？對實(shí)測重力值減去與重力異常無關(guān)的各項(xiàng)，稱為重力校正。包括正常場校正、高程vmjtjir外4 校正、中間層校正和地形校正。1、重力、磁法、電法勘探二維反演的最終成果分別是什么？重力、磁法和電法勘探二維反演的最終成果分別為密度、磁性參數(shù)和電阻率的深度剖面圖。2、處于垂直磁化狀態(tài)下球形地質(zhì)體所產(chǎn)

8、生的垂直磁異常az有什么特征（包括過球心在地面投影點(diǎn)的剖面曲線和平面等值線特征）？剖面曲線：對稱，有正有負(fù)；平面等值線：一系列同心圓，有正有負(fù)。3、云貴高原某處地形平坦，海拔1200 米。有一涸井，井底海拔1000 米。請解釋說明，對位于井底處的重力測點(diǎn)而言，地形影響值是否為零。地形影響值不為零。井底與地面之間200 米厚的地層即為地形。4、假定均勻各向同性水平層狀地層為三層 電性介質(zhì)， 直流垂向電測深法的視電阻率(s) 曲線有幾種類型（繪圖說明）？具有哪些特別的性質(zhì)（解釋說明）？a、k、q 、 h 四種類型。5、正常重力與下列哪些因素?zé)o關(guān) ？a、 經(jīng)度； b、緯度； c、 地形起伏； d、

9、高程； e、 中間層； f、 地下構(gòu)造。第五題（ （每小題3 分，共 12 分） ）論述題1、簡述地質(zhì)體獲得磁性的主要來源。剩余磁化和感應(yīng)磁化。2、論述磁異常反演的最優(yōu)化選擇法的步驟。最優(yōu)化選擇法（1） 、預(yù)先假設(shè)一個磁性地質(zhì)體模型；（2） 、根據(jù)這個模型進(jìn)行正演計(jì)算，得到正演的理論場值數(shù)據(jù)；（3） 、比較實(shí)測的數(shù)據(jù)與理論數(shù)據(jù)，若兩套數(shù)據(jù)接近，則可認(rèn)為所假定的磁性地質(zhì)體即代表了地下真實(shí)的情況；否則，修改所假定的模型，回到步驟2，直至兩套數(shù)據(jù)幾乎相等。（4） 、根據(jù)不同的原則修改模型，則形成不同的方法。其中最優(yōu)化選擇方法是以兩套數(shù)據(jù)之間的誤差能量取最小為修改模型所遵從的原則。（5） 、實(shí)現(xiàn)此原則

10、可采用多種目標(biāo)函數(shù)最小化方法，如梯度法。kahq。r、；r，r、；r，r、snss與各層電阻率大致對應(yīng)高低變化曲線形態(tài)最底層電阻率第一層電阻率)()()3()()()2()()(0)1(315 3、闡述求重力異常高階導(dǎo)數(shù)的作用。；，；，g提高對異常的分辨能力異常一起的劃分縱向或橫向疊加在異常突出不同深度地質(zhì)體的可同時的面貌突出異常顯將以更導(dǎo)數(shù)多方向的的求高階導(dǎo)數(shù)”“)(:4、在地下為一維水平層狀各向同性介質(zhì)情況下，描述直流垂向電測法的野外工作方法。改變供電極距r(=ab/2)的大?。ɡ鐁=102050100200米等），實(shí)測得到 s關(guān)于 r 的變化曲線（iukrmns)( “ 視電阻率曲線”

11、） 。4、用文學(xué)和圖形簡要說明球體、水平圓柱體、垂直斷層的重力異常平面等值線圖的主要特征。（球體：一系列同心圓）（柱體：一系列同心橢圓或平行直線。橢圓長軸沿柱體走向且橢圓軸處取極值（最大或最小值）。 ）（斷層： 一系列平行直線。等值線密集處為斷層面；極值在一側(cè)取得。）（基本特征對，不扣分。）-200-150-100-50050100150200x (m)-200-150-100-50050100150200y(m)20253040mxyviabnr=ab/26 第六題（每小題3 分，共 9 分）綜合題1. 如圖 3 所示，在一局部勘探范圍內(nèi)，假定地下為均勻半空間（密度0，電阻率0，磁化率00）

12、 中另存在有一充滿石油的球形圈閉（密度01， 電阻率01，磁化率01， 中心埋深h） 。 在勘探測線正穿過圈閉中心在地面的投影點(diǎn)的情況下：(a) 大致畫出重力異常g的剖面曲線；(b) 大致畫出垂直磁異常az的剖面曲線（假定剩余磁化強(qiáng)度0rj，地磁場0t垂直向下）； (c) 大致畫出直流垂向電測深的視電阻率)(rs隨2abrr的變化曲線（即：視電阻率曲線）(mn的中點(diǎn)與圈閉中心在地面的投影點(diǎn)重合) 。（基本特征對，不扣分。將異常正負(fù)畫錯扣2 分。 ）2. 如圖 3 所示，在一局部勘探范圍內(nèi)，假定地下為均勻半空間（密度0，電阻率0，磁化率00） 中另存在有一充滿石油的球形圈閉（密度01， 電阻率0

13、1，磁化率01， 中心埋深h） 。 在勘探測線正穿過圈閉中心在地面的投影點(diǎn)的情況下：(a) 大致畫出重力異常g的剖面曲線；(b) 大致畫出垂直磁異常az的剖面曲線（假定剩余磁化強(qiáng)度0rj，地磁場0t垂直向上）； (c) 大致畫出直流垂向電測深的視電阻率)(rs隨2abrr的變化曲線（即：視電阻率曲線）(mn的中點(diǎn)與圈閉中心在地面的投影點(diǎn)重合) 。-200-1000100200x; ab/2-2-1012磁 異 常視 電 阻 率重 力 異 常7 第七題（10 分）解答題某套地層（如圖4 所示，分布范圍是有限的，可看作一磁性地質(zhì)體，磁性體內(nèi)部各點(diǎn)（總）磁化強(qiáng)度j是已知的，且為均勻磁化）在地面形成磁

14、異常。請輔以圖示，畫出磁性地質(zhì)體表面的正負(fù)磁荷的分布情況、磁性體周圍的磁力線、地面上某測點(diǎn)（圖中已標(biāo)出） 處磁異常at的方向、 測線上垂直磁異常az的零值點(diǎn)位置、 測線上水平磁異常axh的零值點(diǎn)位置。-200-1000100200x; ab/2-2-1012磁 異 常視 電 阻 率重 力 異 常8 圖 4 a 卷taabx9 abtaxb 卷第八題（每小題3 分，共 24 分）見圖5。計(jì)算、問答題設(shè)地下有一剩余密度為0、半徑為r的球形地質(zhì)體與地面相切于p點(diǎn)，距該點(diǎn)rx點(diǎn)處的重力異常g為多少？（已知2322334)(hxhrgxg）32)(rgrxg若球形地質(zhì)體換成剩余密度為0、厚度為r2的無限

15、水平板，則該p點(diǎn)處的重力異常g是多少？（已知半無限水平板的重力異常表達(dá)式為：dxdtgdxdtgdxdxxddgxg11222222ln)(）rgxg4)0(又若球形地質(zhì)體換成剩余密度為0、半徑為r的水平圓柱體 （走向垂直紙面） ，則距該點(diǎn)rx點(diǎn)處重力異常g是多少？（已知10 2222)(hxhrgxg）rgrxg)(試定性畫出以上三種情況下的重力異常g的剖面曲線圖。球形地質(zhì)體所產(chǎn)生的重力異常g有什么特征？ （包括過球心在地面投影點(diǎn)的剖面曲線和平面等值線特征）怎樣根據(jù)球形地質(zhì)體的重力異常g平面等值線圖確定球體的中心位置、中心埋藏深度、總剩余質(zhì)量和半徑？（沿走向延伸有限的）水平圓柱狀地質(zhì)體所產(chǎn)生的重力異常g有什么特征？（包括過球心在地面投影點(diǎn)的剖面曲線和平面等值線特征）同心圓平面等值線圖為一系列地面投影點(diǎn)的對稱曲線剖面曲線為關(guān)于球心在hxhmgg766. 01212minmax,3/12minmax,2minmax,2124.05.38:3 .1:mrhgghgmxh球體半徑總的剩余質(zhì)量球心埋深對應(yīng)球心位置平面等值線圖的極值點(diǎn)-10.0