《地球物理學(xué)概論》知識(shí)點(diǎn)

1、名師整理精華知識(shí)點(diǎn)、名詞1 .正演（問題）：根據(jù)地下地質(zhì)構(gòu)造的特征、地質(zhì)體的賦存狀態(tài)（形狀、產(chǎn)狀、空間位置）和物性參數(shù)來(lái)研究相應(yīng)地球物理場(chǎng)的變化特征。2 .反演（問題）：根據(jù)地球物理場(chǎng)的變化特征來(lái)推斷地下地質(zhì)構(gòu)造特征、地質(zhì)體的賦存狀態(tài)（形狀、產(chǎn)狀、空間位置）和物性參數(shù)3 .重力勘探：通過(guò)觀測(cè)與研究天然重力場(chǎng)的變化規(guī)律以查明地質(zhì)構(gòu)造和尋找礦產(chǎn)的一種物探方法。4 .零長(zhǎng)彈簧：5 .零點(diǎn)漂移：在實(shí)際觀測(cè)中，由于重力儀本身的彈性疲勞、溫度補(bǔ)償不完全以及日變等因素的影響，會(huì)使讀數(shù)的零點(diǎn)值隨時(shí)間而變化，這個(gè)變化稱為零點(diǎn)位移。6 .重力場(chǎng)強(qiáng)度：在地球上某一位置上單位質(zhì)量的質(zhì)點(diǎn)所受到的重力。7 .大地水準(zhǔn)面：

2、人們將平均海平面順勢(shì)延伸到陸地下所購(gòu)沉的封閉曲面視為地球的基本面，并稱其為大地水準(zhǔn)面。8 .重力異常：指地下物體密度分布不均勻引起的重力隨空間位置的變化。在重力勘探中，將由于地下巖石礦物密度分布不均勻所引起的重力變化或地質(zhì)體與圍巖密度的差異引起的重力變化稱為重力異常。9 .自由空間重力異常：對(duì)所測(cè)得的重力異常只做高度和正常場(chǎng)校正。10 .布格重力異常：對(duì)所測(cè)得的重力異常做高度校正、中間層校正和正常場(chǎng)校正。11 .均衡重力異常：對(duì)自由空間異常進(jìn)行中間層校正、局部地形校正和均衡校正所得。12 .三度體：要求各個(gè)方向均為有限量的地質(zhì)體13 .二度體：對(duì)于某一方向而言是無(wú)限延伸的，要求在這個(gè)方向上的埋

3、深、截面形狀、大小和物性特點(diǎn)均穩(wěn)定不變的物體。14 .特征點(diǎn)法：利用實(shí)測(cè)重力異常曲線的半極值點(diǎn)或具有其他特征的點(diǎn)進(jìn)行礦體形態(tài)和產(chǎn)狀的計(jì)算成為特征點(diǎn)法。15 .磁法勘探：利用地殼內(nèi)各種巖（礦）石間磁性差異多引起的磁場(chǎng)變化（稱為磁異常）來(lái)尋找有用礦產(chǎn)和查明地下地質(zhì)構(gòu)造的一種物探方法。16 .磁異常：地殼內(nèi)各種巖（礦）石間磁性差異引起的磁場(chǎng)變化。17 .磁場(chǎng)強(qiáng)度：?jiǎn)挝浑姾稍诖艌?chǎng)中所受到的力。18 .磁感應(yīng)強(qiáng)度：磁化磁場(chǎng)T與附加磁場(chǎng)T'的合成量稱為磁感應(yīng)強(qiáng)度。19 .磁化率：物體被磁化的難易程度。20 .地磁異常：消除了各種短期磁場(chǎng)變化以后，實(shí)測(cè)地磁場(chǎng)與基本磁場(chǎng)（即正常磁場(chǎng)）間還存在著差異，這

4、個(gè)差異稱為地磁異常。地磁異常實(shí)際上就是遞延巖、礦體或地質(zhì)構(gòu)造受地磁場(chǎng)磁化后，在其周圍空間形成、并疊加在地磁場(chǎng)上的次生磁場(chǎng)。它也屬于內(nèi)源磁場(chǎng)。21 .剩余磁化強(qiáng)度：巖礦石形成時(shí)，受當(dāng)時(shí)地磁場(chǎng)磁化獲得的磁化強(qiáng)度被保留下來(lái)的部分，稱為剩余磁化強(qiáng)度。22 .有效地磁場(chǎng)：正常地磁場(chǎng)在觀測(cè)剖面內(nèi)的分量定義為有效地磁場(chǎng)。23 .有效磁化強(qiáng)度：磁化強(qiáng)度在觀測(cè)剖面內(nèi)的分量定義為有效磁化強(qiáng)度。24 .電法勘探：根據(jù)地殼中不同巖層之間巖石與礦質(zhì)之間存在的電磁性質(zhì)差異，通過(guò)觀測(cè)天然存在的或由人工建立的電場(chǎng)、電磁場(chǎng)分布來(lái)研究地質(zhì)構(gòu)造尋找有用礦產(chǎn)資源，解決工程、環(huán)境、災(zāi)害等地質(zhì)問題的一類物探方法。25 .電阻率法：以不同

5、巖石之間導(dǎo)電性差異為基礎(chǔ)，通過(guò)觀測(cè)和研究人工電場(chǎng)的地下分布規(guī)律實(shí)現(xiàn)解決各種地質(zhì)問題的一組勘探方法。26 .電場(chǎng)強(qiáng)度：?jiǎn)挝浑姾稍陔妶?chǎng)中受到的作用力。27 .電流密度：在電流方向上，單位橫截面積的電流強(qiáng)度。28 .視電阻率：地下介質(zhì)非均勻時(shí)，仍采用公式來(lái)測(cè)定電阻率，由于非均勻體的存在，電流場(chǎng)的分布畸變，新計(jì)算出的數(shù)值不能代表巖石的真實(shí)電阻率。則稱這個(gè)值為視電阻率、知識(shí)要點(diǎn)1 .簡(jiǎn)要說(shuō)明大地水準(zhǔn)面的三級(jí)近似。1）一級(jí)近似：半徑近似等于地球半徑的圓球（R=6367km）2）二級(jí)近似：旋轉(zhuǎn)橢球體，旋轉(zhuǎn)橢球面，赤道半徑稍長(zhǎng)。3）三級(jí)近似：梨形體面，北極高出10多m,南極下凹20多m。2 .簡(jiǎn)要說(shuō)明重力（重

6、力加速度）在空間上變化的原因。1）地球的形狀地球不是一個(gè)正球體，是近似兩級(jí)壓縮的扁球體，地表又是起伏不平的，這將引起約6000mgal的重力變化。2）地球的自轉(zhuǎn)地球繞某一固定軸旋轉(zhuǎn)，使重力有3400mgal的變化3）地殼密度不均勻?qū)⒁饚装賛gal的重力變化。4）其他因素日月的吸引0.3mgal;地球自身的變化0.1mgal。故主要原因在地球的形狀及其自轉(zhuǎn)3 .請(qǐng)簡(jiǎn)要回答重力異常的概念、計(jì)算公式及重力異常的物理意義。概念：指地下物體密度分布不均勻引起重力隨空間的變化。在重力勘探中，由于地下巖礦石密度不均勻或者地質(zhì)體與圍巖的密度差異引起的重力變化。公式：物理意義：剩余質(zhì)量所產(chǎn)生的引力在正常重力方

7、向的分量。4 .簡(jiǎn)述重力測(cè)量值的主要改正項(xiàng)，并簡(jiǎn)要說(shuō)明各改正項(xiàng)的計(jì)算方法。自由空間重力異常的改正項(xiàng)是高度改正布格重力異常的改正項(xiàng)是高度改正和中間層改正計(jì)算方法：1）高度改正：2）中間層校正：5 .簡(jiǎn)述布格異常、均衡異常和自由空間異常的概念。見名詞解釋9、10、116 .密度均勻球體的重力異常。7 .密度均勻水平圓柱體的重力異常。8 .重力異常定量解釋的主要方法及其特點(diǎn)。9 .基于密度均勻球體異常曲線的反演分析。10 .決定重力異常的主要地質(zhì)因素。1）地殼厚度的變化當(dāng)?shù)貧ぴ龊駮r(shí)，相當(dāng)于莫霍面下高密度的上地幔埋深增大，故顯示重力低；反之，地殼減薄時(shí)，相當(dāng)于上地幔埋深減小，故顯示重力高。（地形海拔越

8、高，地殼越厚，布格重力異常就越低）布格重力異常不僅與地殼厚度有明顯的對(duì)應(yīng)關(guān)系，與地形也有明顯的對(duì)應(yīng)關(guān)系，一般在海洋顯示重力高，在大陸顯示重力低。除了地殼厚度的變化之外，地殼深部及上地幔物質(zhì)密度的不均勻性，也會(huì)導(dǎo)致重力異常的變化。這種變化在研究地殼深部構(gòu)造時(shí)特別值得注意。2）結(jié)晶基巖內(nèi)部成分、構(gòu)造和基地的起伏基地內(nèi)部成分和構(gòu)造不僅引起重力異常（埋深較淺局部地區(qū)與埋深較深局部地區(qū)，但后者可在凹陷內(nèi)測(cè)得），還經(jīng)常伴隨有條帶狀眼神的磁異常?？梢愿鶕?jù)這些特征辨認(rèn)出它們與基地褶皺的關(guān)系。3）沉積巖的成分和構(gòu)造沉積巖內(nèi)部不同巖性和不同時(shí)代的巖石往往存在著密度差異。因此，在沉積巖系內(nèi)可能存在不止一個(gè)密度分界面

9、，并且它們往往與地質(zhì)界面相吻合。4）金屬礦產(chǎn)及其它礦產(chǎn)的賦存大多數(shù)金屬礦，特別是致密狀礦體，一般與圍巖有1-3克/厘米3的密度差。但因礦體不大，股引起的異常較微弱，多數(shù)僅十分之幾毫伽，個(gè)別達(dá)幾毫伽，分布范圍也很小。11 .簡(jiǎn)述等軸狀重力高（低）的基本特征、對(duì)應(yīng)的幾何形體及可能反映的地質(zhì)因素。1）等軸狀重力高基本特征：重力異常等值線圈閉成圓形或接近圓形，異常值中心部分高，四周低，有極大值點(diǎn)。相對(duì)應(yīng)的規(guī)則幾何形體：剩余密度為正值的均勻球體、鉛直圓柱體，水平截面接近正多邊形的鉛直棱柱體?？赡芊从车牡刭|(zhì)因素：囊狀、巢狀、透鏡體狀的致密金屬礦體，如銘鐵礦、鐵礦、銅礦等；中基性巖漿（密度較高）的侵入體，形

10、成巖株?duì)睿┎逶谳^低密度的巖體或地層中；高密度巖層形成的穹窿、短軸背斜等；松散沉積物下面的基巖（密度較高）局部隆起；低密度巖層形成的向斜或凹陷內(nèi)充填了高密度的巖體，如礫石等。2）等軸狀重力低基本特征：重力異常等值線圈閉成圓形或近于圓形，異常值中心低，四周高，有極小值點(diǎn)。相對(duì)應(yīng)的規(guī)則幾何形體：剩余密度為負(fù)的均勻球體、鉛直圓柱體、水平截面接近正多邊形的鉛直棱柱體等?？赡芊从车牡刭|(zhì)因素：鹽丘構(gòu)造或鹽盆地中鹽層加厚的地段；酸性巖漿（密度較低）侵入體，侵入在密度較高的地層中；高密度巖層形成的短軸向斜；古老巖系地層中存在的巨大溶洞；新生界松散沉積物的局部增厚地段。12 .簡(jiǎn)述條帶狀重力高（重力低）帶的基本

11、特征、對(duì)應(yīng)的幾何形體及可能反映的地質(zhì)因素。1）條帶狀重力高（重力高帶）基本特征：重力異常等值線延伸很大或閉合成條帶狀，等值線的值中心高，兩側(cè)低，存在極大值線。相對(duì)應(yīng)的規(guī)則幾何形體：剩余密度為正的水平圓柱體、棱柱體和脈狀體等?？赡芊从车牡刭|(zhì)因素：高密度巖性帶或金屬礦帶；中基性侵入巖形成的巖墻或巖脈穿插在較低密度的巖石或地層中；高密度巖層形成的長(zhǎng)軸背斜、長(zhǎng)垣、地下的古潛山帶、地壘等；地下的古河道為高密度的礫石所充填等。2）條帶狀重力低（重力低帶）基本特征：重力異常等值線延伸很長(zhǎng)，或閉合成條帶狀，等值線的值中心低，兩側(cè)高，存在極小值線。相對(duì)應(yīng)的規(guī)則幾何形體：剩余密度為負(fù)的水平圓柱體，棱柱體和脈狀體等

12、。可能反映的地質(zhì)因素：低密度的巖性帶，或非金屬礦帶；酸性侵入體形成的巖墻或巖脈穿插在較高密度的巖石或地層中；高密度巖層形成的長(zhǎng)軸向斜、地塹等；充填新生界松散沉積物的地下河床13 .簡(jiǎn)述重力梯級(jí)帶的基本特征、對(duì)應(yīng)的幾何形體及可能反映的地質(zhì)因素。重力梯級(jí)帶基本特征：重力異常等值線分布密集，異常值向某個(gè)方向單調(diào)上升或下降。相對(duì)應(yīng)的規(guī)則幾何形體：垂直或傾斜臺(tái)階?？赡芊从车牡刭|(zhì)因素：垂直或傾斜斷層、斷裂帶、破碎帶；具有不同密度的巖體的陡直接觸帶；地層的拗曲。14 .艾里地殼均衡假說(shuō)。假定地球最上部的地殼是一個(gè)低密度的殼”，上覆于一個(gè)高密度的底層，這個(gè)殼”及底層具有均勻的密度，并假定比較硬的殼”或巖石圈漂

13、浮在流體底層（即軟流圈）上面。按照這個(gè)假說(shuō)的最初的形式，這個(gè)低密度殼的底部同于堅(jiān)硬的巖石圈與軟弱的軟流圈之間的邊界。由低密度殼的厚度變化實(shí)現(xiàn)這一補(bǔ)償，即山脈下伏了比通常厚的地殼（一個(gè)山根）,而海洋下伏了比通常薄的地殼（一個(gè)反山根）。在忽略了地球曲率情況下的均衡條件為r=HU-：c）csc式中：r為山根的深度，H是地形的高程，p是殼”的密度，p是底層的密度。cs15 .均衡校正的過(guò)程。選定均衡模式普拉特模型認(rèn)為在一定的深度上存在一個(gè)壓力相等的均衡面，應(yīng)該把高出水準(zhǔn)面的高山物質(zhì)注入均衡面和大地水準(zhǔn)面之間。艾里均衡漠型是根據(jù)液體的浮動(dòng)原理，認(rèn)為山有山根，高出水準(zhǔn)面的物質(zhì)應(yīng)該均勻地注入巖漿面下面的山根

14、內(nèi)，使這部分密度和地殼密度一致。從物理意義上看，艾里模式較易為人們接受，不過(guò)實(shí)際計(jì)算補(bǔ)償時(shí)，艾里與普拉特兩種模式所得結(jié)果相差無(wú)幾。具備全球的山高及海洋深度數(shù)據(jù)地殼平均厚度T、均衡補(bǔ)償深度D以及上地幔密度可由其它地球物理觀測(cè)來(lái)給定。16 .偶極子的位和磁場(chǎng)強(qiáng)度。17 .簡(jiǎn)述地磁要素的組成，并繪出其示意圖。18 .基于均勻磁化球體（位于球心的磁偶極子）的地磁場(chǎng)分析。磁法勘探第三章第二節(jié)磁性體的磁場(chǎng)計(jì)算19 .簡(jiǎn)述地磁場(chǎng)的結(jié)構(gòu)。地磁場(chǎng)由穩(wěn)定磁場(chǎng)和變化磁場(chǎng)組成。1）穩(wěn)定磁場(chǎng)由地心磁偶極子場(chǎng)（或均勻磁化場(chǎng)）、大陸磁場(chǎng)（由大陸的存在引起的磁場(chǎng)異常）、區(qū)域磁異常和局部磁異常疊加而成。2）變化磁場(chǎng)A長(zhǎng)期變化源

15、自地球內(nèi)部變化，隨時(shí)間、地理位置而變化，周期長(zhǎng)。特點(diǎn)：地磁極的西向漂移、地球磁矩M的緩慢衰減。B短期變化a平靜變化：有一定周期且連續(xù)出現(xiàn)太陽(yáng)日變化：周期24小時(shí)，依賴于地方太陽(yáng)時(shí)，白天變化大，夜間變化小太陰日變化：周期12小日25分，依賴于地方太陰時(shí)，幅度小b擾動(dòng)變化：偶然發(fā)生，持續(xù)一段時(shí)間便消失如：磁暴、地磁脈動(dòng)20 .簡(jiǎn)述鐵磁性物質(zhì)的磁化率特征。在弱外磁場(chǎng)作用下，鐵磁性物質(zhì)即可達(dá)到磁化飽和，其磁化率要比抗、順磁性物質(zhì)的磁化率H的作用。隨H值由零增至大很多。其特征如下：1）磁化強(qiáng)度與磁化場(chǎng)呈非線性關(guān)系，對(duì)未磁化樣品施加磁場(chǎng)Hs,而后減至零；反向由零減至-Hs,再由-Hs增至Hs,變化一周。其

16、磁滯回線表明鐵磁性物質(zhì)的磁化強(qiáng)度隨磁化場(chǎng)變化，呈不可逆性。2)當(dāng)溫度升高時(shí)鐵磁性物質(zhì)磁化率逐漸增加，臨近居里點(diǎn)時(shí)達(dá)到極大值；然后急劇下降，趨于零。居里點(diǎn)為鐵磁性物質(zhì)的磁化強(qiáng)度陡然降低，物質(zhì)由鐵磁性轉(zhuǎn)為順磁性的溫度。3)鐵磁性物質(zhì)的基本磁矩為電子自旋磁矩，軌道磁矩基本無(wú)貢獻(xiàn)。21 .簡(jiǎn)述火成巖、沉積巖及變質(zhì)巖的磁性特征。火成巖的磁性(1)酸性、中性、基性、超基性由酸性到超基性二氧化硅逐漸減少，而鐵磁性礦物由酸性到超基性逐漸增加。(2)同一成分火成巖，侵入巖與噴射巖磁性不同，噴射巖磁性變化大，剩余強(qiáng)度大，基性巖最特殊，存較大的剩余磁化強(qiáng)度。(3)不同時(shí)代火成巖也不同，且同一巖體的不同位置也不同。(

17、4)火成巖具有較大的剩余磁化強(qiáng)度。沉積巖的磁性含鐵磁性礦物少，一般看作微磁性或無(wú)磁性。變質(zhì)巖的磁性變質(zhì)巖的磁性一般與變質(zhì)前巖石磁性有關(guān)。常以為變質(zhì)巖磁性介于火成巖與沉積巖之間，不確定，因?yàn)樽冑|(zhì)巖成分有的接近于火成巖，有的接近于沉積巖22 .簡(jiǎn)要回答剩余磁性的主要類型及其成因。1)熱剩磁經(jīng)高溫(居里點(diǎn)以上)作用生成的火成巖和磁性礦體，往往具有較大的剩余磁化強(qiáng)度。用“溫差頑磁性”解釋當(dāng)巖石在地磁場(chǎng)中從某一定的溫度冷卻下來(lái)所得到的剩余磁化強(qiáng)度Mrt。一般溫差頑磁性的方向與所受的磁場(chǎng)方向一致。2)沉積剩磁又稱為碎屑剩磁組成沉積巖的磁性顆粒在緩慢沉積過(guò)程中，就按當(dāng)時(shí)的磁場(chǎng)方向排列起來(lái)，固結(jié)成巖石仍保持這

18、種排列而獲得的磁性一一剩余磁性。其剩余磁化強(qiáng)度Mr與形成沉積巖時(shí)代的地磁場(chǎng)方向一致。3)化學(xué)剩磁在一定的磁場(chǎng)中，某些磁性物質(zhì)在其居里點(diǎn)以下的溫度經(jīng)過(guò)化學(xué)過(guò)程或相變過(guò)程而形成的剩余磁化強(qiáng)度一一化學(xué)剩磁。如變質(zhì)巖在成巖過(guò)程中，低溫重結(jié)晶的構(gòu)造重力場(chǎng)作用，原有的和變質(zhì)形成的磁性顆粒在地磁場(chǎng)作用下發(fā)生的重新定向排列。如磁鐵礦轉(zhuǎn)換成赤鐵礦，化學(xué)剩磁在沉積巖與變質(zhì)巖中比較普遍，強(qiáng)度小，但穩(wěn)定對(duì)研究沉積巖和變質(zhì)巖的剩余磁性及古地磁學(xué)很有意義。23 .球形磁性體的磁場(chǎng)分析。24 .簡(jiǎn)述影響巖、礦石電阻率大小的主要因素。（一）巖礦石的電阻率與組成巖礦石的成分及其結(jié)構(gòu)的關(guān)系1）礦物含量無(wú)論礦物顆粒是高阻還是低阻，當(dāng)其體積含量不太大（小于60%）時(shí)，整體巖礦石的電阻率受礦物顆粒電阻率的影響很小，其值接近膠結(jié)物的電阻率；僅當(dāng)?shù)V物顆粒含量大于60%時(shí),礦物顆粒的電阻率才對(duì)巖礦石的電阻率有顯著的作用。2）礦物顆粒的形狀礦物顆粒的形狀也會(huì)對(duì)巖礦石的額電阻率產(chǎn)生影響，球型顆粒各向同性、針狀顆粒垂直顆粒長(zhǎng)軸方向的電阻率總是大于沿著顆粒長(zhǎng)軸方向的電阻率、圓片狀顆粒通?？偸谴怪眽罕忸w粒面的電阻率大于沿著顆粒壓扁面的電阻率。3）巖石的