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1、 地球物理學(xué)概論思考和習(xí)題集1、 地球物理學(xué),固體地球物理學(xué)。 地球物理學(xué)是應(yīng)用物理學(xué)的原理、方法與技術(shù),研究地球的物理性質(zhì)、地球自身產(chǎn)生的物理現(xiàn)象,間接地認(rèn)識(shí)地球的一門(mén)現(xiàn)代應(yīng)用物理學(xué)。地球科學(xué)領(lǐng)域里,地球物理學(xué)通常就指固體地球物理學(xué)。地球物理分為固體地球物理學(xué)與空間地球物理學(xué)。2、 固體地球物理學(xué)的分類(lèi)。按研究?jī)?nèi)容分為:第一類(lèi),主體是研究大中尺度和深化對(duì)地球本體認(rèn)識(shí)的理論和方法,稱(chēng)為普通地球物理學(xué);第二類(lèi),主體是研究小尺度或極小尺度地質(zhì)體為對(duì)象的應(yīng)用科學(xué),也稱(chēng)為勘探地球物理學(xué)。3、固體地球物理學(xué)的研究特點(diǎn)(?)與學(xué)科聯(lián)系緊密的廣泛綜合領(lǐng)域,目的是深化研究地球本體。四維性全球性間接特點(diǎn)一元多場(chǎng)

2、觀測(cè)的精確性海量數(shù)據(jù)特點(diǎn)相對(duì)性觀測(cè)與模擬地球介質(zhì)的各向異性地球物理的數(shù)學(xué)與物理變化的地球物理(地球物理場(chǎng)隨時(shí)間的變化)4、 地球物理學(xué)在地學(xué)研究中的作用 5、 地球物理學(xué)在國(guó)民經(jīng)濟(jì)建設(shè)中的作用資源的勘探與開(kāi)發(fā) 環(huán)境的監(jiān)測(cè)與保護(hù) 災(zāi)害的預(yù)測(cè)與防治6、 地球物理學(xué)的主要研究?jī)?nèi)容 地球物理學(xué)是研究地球的物理性質(zhì)、地球自身產(chǎn)生的物理現(xiàn)象,間接地認(rèn)識(shí)地球(揭示地球本身的結(jié)構(gòu)、探索地球的演化過(guò)程、總結(jié)地球形成演化過(guò)程中的基本規(guī)律),服務(wù)于資源探查、環(huán)境保護(hù)、災(zāi)害防治(國(guó)民經(jīng)濟(jì)建設(shè))的現(xiàn)代應(yīng)用物理學(xué)。還有地球自身及其與之有相互作用的太陽(yáng)、太陽(yáng)系的行星引發(fā)的物理現(xiàn)象。7、 了解地球物理學(xué)今后發(fā)展的方向8、你學(xué)

3、了地球物理學(xué)后有何體會(huì)與收獲9、震源,震源深度,震中,對(duì)震中,震中距離,地震波,地震射線,貝尼奧夫帶。 震源:地球內(nèi)部發(fā)生地震而破裂的地方,理論上可將該區(qū)域抽象為點(diǎn)。 震源深度:震源到地面的垂直距離 震中:震源在地面上的垂直投影 對(duì)震中:與震中相對(duì)的地球直徑的另一端 震中距離:在地面上,從震中到觀測(cè)點(diǎn)的距離,用字母表示,也可用此距離對(duì)地心所長(zhǎng)的角距離表示 地震波:發(fā)生于震源并在地球介質(zhì)中傳播的彈性波 地震射線:地震波波陣面的法線方向的聯(lián)線 貝尼奧夫帶:沿太平洋邊緣存在的地震帶10、縱波,橫波,面波,同類(lèi)波,轉(zhuǎn)換波, Snell定律 縱波 當(dāng)彈性介質(zhì)中(如巖層)某一部分受到外力作用發(fā)生體積形變時(shí)

4、,由于體變和法向彈力的相互作用,使質(zhì)點(diǎn)成層的發(fā)生振動(dòng),這種振動(dòng)表現(xiàn)為各質(zhì)點(diǎn)層面間的膨脹與壓縮,并使這種振動(dòng)沿著整個(gè)彈性介質(zhì)傳播出去,形成膨脹與壓縮互相交替著的縱波,質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)方向與波的傳播方向致,這是縱波的特點(diǎn)。 橫波 當(dāng)彈性介質(zhì)中某一部分受到外力作用發(fā)生切變時(shí),由于切變和切向彈力的互相作用,使質(zhì)點(diǎn)成層的發(fā)生振動(dòng),這種振動(dòng)表現(xiàn)為各質(zhì)點(diǎn)層面間來(lái)回的滑動(dòng),并使這種振動(dòng)沿整個(gè)彈性介質(zhì)傳播出去。橫波的特點(diǎn)是質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)方向和波傳播的方向垂直,而且只在彈性固體中傳播。 面波 通常把這類(lèi)能量集中在界面附近,并沿界面?zhèn)鞑サ牡卣鸩ǚQ(chēng)為地震面波 同類(lèi)波 同入射縱波類(lèi)型相同的反射縱波P11和透射縱波P12稱(chēng)之為同類(lèi)

5、波 轉(zhuǎn)換波 與入射縱波類(lèi)型不同的反射橫波和透射橫波稱(chēng)為轉(zhuǎn)換波 Snell定律 =,i1為入射角,i2為折射角,v為對(duì)應(yīng)地層的波度 11、反射波,折射波,首波,滑行波,直達(dá)波,波阻抗,盲區(qū),近震,遠(yuǎn)震 反射波 地震波在傳播中遇到彈性不同的地質(zhì)體分界面時(shí),有一部分能量遵循光學(xué)的反射原理,從界面上回到原來(lái)的巖層中。這種入射線、反射線和法線在一平面內(nèi),入射線和反射線居法線兩側(cè),入射角等于反射角的地震波稱(chēng)為反射波。 折射波 地震波在傳播中遇到下層的波速大于上層的波速的彈性分界面,而且入射角達(dá)到臨界角(使透射角為90)時(shí),透過(guò)波將沿分界面滑行,又引起界面上部地層質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)并傳回地面,這種波稱(chēng)為折射波。它與光

6、學(xué)中的折射波不同,其射線是以臨界角從界面發(fā)出的,在臨界點(diǎn)處。 首波 首波是波在界面上的入射角達(dá)到全反射時(shí)產(chǎn)生的地震波,它是近震的主要體波震相之一。 滑行波 首波也稱(chēng)滑行波 直達(dá)波 在均勻地層中由震源直接傳播到觀測(cè)點(diǎn)的地震波稱(chēng)為直達(dá)波。 波阻抗 密度和波速的乘積成為波阻抗。 盲區(qū) 當(dāng)i1 6.5或M 7)的發(fā)生頻度是中源地震發(fā)生頻度的3.5倍,是深源地震發(fā)生頻度的12.5倍;(2)中源地震。震源深度在60/70300km之間的地震;(3)深源地震。震源深度 300km的地震。目前記錄到最深的地震約距地面700km深,有時(shí)將中源和深源地震統(tǒng)稱(chēng)深震。C、按地震震級(jí)(強(qiáng)度)分類(lèi)(1)弱震:M3;(2)

7、有感地震:3 M4.5;(3)中強(qiáng)震: 4.5 M 6;(4)巨大地震:M 8。D、按震中距分類(lèi)(1)地方震:震中距小于100km的地震;(2)近震:震中距小于1000km的地震;(3)遠(yuǎn)震:震中距大于1000km的地震;19、天然地震的分類(lèi)方法? 按成因分類(lèi)、按震源深度分類(lèi)、按震中距分類(lèi)、按地震震級(jí)(強(qiáng)度)分類(lèi)20、天然地震帶在全球的分布特征? 大多數(shù)地震都發(fā)生在一定的地區(qū)且成帶狀分布,稱(chēng)為地震活動(dòng)帶。全球主要地震活動(dòng)帶有:(一)、太平洋地震帶 該震源帶稱(chēng)畢奧夫帶或貝尼奧夫帶(HBenioff)。沿太平洋邊緣存在著超深和傾斜的地震活動(dòng)斷裂?;鹕綆Х植荚谏疃冉?00km的震源帶上。環(huán)太平洋帶是

8、地球主要的地震活動(dòng)帶。全球約80的淺震都發(fā)生在這一帶內(nèi),其中包括大多數(shù)災(zāi)難性地震、許多中源地震和差不多所有的深源地震。(二)、阿爾卑斯喜馬拉雅山地震帶(歐亞地震帶)以淺源地震為主, 個(gè)別地段有中源地震,震源帶是傾斜的。這些地段在卡拉布里地區(qū)(亞平寧半島的南端)和克里特島表現(xiàn)得最清楚。這些帶屬于向南突出的島弧,在弧后區(qū)有火山活動(dòng)。再向東,沿著阿拉伯海北岸的馬克蘭,西興都庫(kù)什和喜馬拉雅山也有向北傾斜的震源帶。在興都庫(kù)什和喜馬拉雅之間,在帕米爾有向相反方向的,即向南傾的震源帶。喜馬拉雅帶在布拉馬普特拉河谷與巽他(馬來(lái))帶的北延部分相合。在非洲一歐亞之間的地震帶,地震活動(dòng)散布在更大的范圍內(nèi),有些地段分

9、布寬達(dá)4000km,它們的分布不均勻。我國(guó)大陸大部分地區(qū)處于此地震帶內(nèi)。(三)、其他地震區(qū)帶 除了沿著大陸邊緣或貫穿大陸的兩個(gè)地震帶外,在大洋中還有延伸非常長(zhǎng)的地震帶,沿著大洋中脊分布。其特征是強(qiáng)度不大,震源深度淺,一般不超過(guò)10km,基本上都在地殼范圍內(nèi)。 再如,貝加爾湖(屬于中歐亞帶)、東非、西歐、北美、中國(guó)東部裂谷系,有時(shí)有著強(qiáng)烈的、甚至毀滅性的地震。21、我國(guó)天然地震帶的分布特征? 我國(guó)主要的地震活動(dòng)帶如下:(1)天山地震帶;主要指南、北天山,阿爾泰山一帶地區(qū)。(2)南北地震帶:由滇南的元江往北經(jīng)過(guò)西昌、松潘、海源、銀川直到內(nèi)蒙古 嶝口。此帶發(fā)震特點(diǎn)為南、北兩端輪發(fā)中強(qiáng)地震,揭示了這一

10、帶地下構(gòu)造的特殊性。(3)華北地震帶;指陰山、燕山一帶,營(yíng)口郯城斷裂帶,汾渭河谷等地區(qū)。(4)華南地震帶:主要指東南沿海及海南島北部等地區(qū)。(5)西藏察隅帶:沿西藏高原周?chē)斑吘骋粠А?6)臺(tái)灣地震帶:包括臺(tái)灣及其東部海域。從地區(qū)屬于環(huán)太平洋地震帶,地震出現(xiàn)頻繁且強(qiáng)度大。 22、板塊邊界有幾種類(lèi)型,天然地震帶與板塊邊界有何聯(lián)系?(1)發(fā)散型板塊邊界:巖石圈在洋中脊處不斷新生,兩側(cè)的巖石圈向相背離的方向運(yùn)動(dòng),因此稱(chēng)洋中脊為發(fā)散型板塊邊界。(2)匯聚型板塊邊界:在海溝處一側(cè)的大洋巖石圈俯沖于另一側(cè)的巖石圈之下,兩側(cè)巖石圈為相向運(yùn)動(dòng),因此稱(chēng)海溝帶為匯聚型板塊邊界。(3)轉(zhuǎn)換型板塊邊界:此種板塊邊界沿

11、轉(zhuǎn)換斷層分布,其兩側(cè)的巖石圈相對(duì)平移運(yùn)動(dòng),既無(wú)新巖石圈形成,也無(wú)老巖石圈消減,稱(chēng)之為轉(zhuǎn)換型板塊邊界。全球地震活動(dòng)帶的地理分布主要分布在上述三類(lèi)板塊邊界,也就是巖石圈板塊沿三類(lèi)板塊邊界的相對(duì)運(yùn)動(dòng)決定。板塊的劃分與全球地震帶的地理分布是一致的。1、海溝島弧地區(qū)(包括太平洋地震帶和中美洲地震帶的大部分)地震;2、洋脊及轉(zhuǎn)換斷層的地震,大西洋底的地震系列是沿著洋脊和橫切它的轉(zhuǎn)換斷層發(fā)生的淺震。3、大陸內(nèi)部的地震(板內(nèi)地震)。23、如何利用地球物理手段來(lái)確定板塊邊界? 板塊的邊界是空間上的概念:既有水平范圍上的界限;還應(yīng)該考慮到界限在地球內(nèi)部的分布。 (可任選一種地物方法)地震、地磁、重力異常等,依據(jù)相

12、鄰板塊的地球物理性質(zhì)差異確定板塊邊界:如: 1、地震波速的突變面、震源分布的空間規(guī)律 2、導(dǎo)電性質(zhì)突變的面 3、重力異常的梯度帶 等等 (以上問(wèn)題為個(gè)人總結(jié),難免疏漏)24、大陸邊緣有幾種類(lèi)型?那些與板塊邊界有關(guān)?它們的地球物理場(chǎng)特征有何異同? 1、主動(dòng)型(1)西太平洋大陸邊緣洋殼俯沖于陸殼之下大陸與海洋之間存在互相匹配的火山島弧帶-海溝俯沖帶主動(dòng)大陸邊緣有火山島弧、地震(2)東太平洋大陸邊緣洋殼俯沖于陸殼之下主動(dòng)大陸邊緣大陸與海洋之間沒(méi)有火山島弧帶-海溝俯沖帶有地震,向東直接是隆起的安第斯山系。2、被動(dòng)型大西洋大陸邊緣洋殼與陸殼之間未發(fā)生俯沖大陸與海洋之間僅存在陸棚-陸坡-陸隆簡(jiǎn)單組合被動(dòng)大

13、陸邊緣無(wú)火山島弧、地 震地球物理場(chǎng)的異同(選重力場(chǎng)、磁場(chǎng)、電阻率等一方面回答)例如:主動(dòng)型大陸邊緣重力異常變化幅度較大,不均勻。 被動(dòng)型大陸邊緣重力異常變化平緩,比較均勻(此題第一、二問(wèn)來(lái)自于地質(zhì)的ppt)1、穩(wěn)定大陸邊緣:大西洋型大陸邊緣穩(wěn)定大陸邊緣由大陸架、大陸坡與陸隆組成。這里既無(wú)火山活動(dòng),又缺乏地震,是構(gòu)造上很穩(wěn)定的地區(qū)。當(dāng)今大西洋兩側(cè)最典型,故又將穩(wěn)定大陸邊緣命為大西洋型大陸邊緣。它是由于大陸巖石圈分裂擴(kuò)張而成。2、活動(dòng)大陸邊緣:太平洋型大陸邊緣活動(dòng)大陸邊緣由大陸架、大陸坡與島弧、海溝組成。這里是火山和地震的強(qiáng)烈活動(dòng)帶。當(dāng)今環(huán)太平洋地帶最典型,故又將活動(dòng)大陸邊緣命為太平洋型大陸邊緣。

14、 穩(wěn)定、活動(dòng)大陸邊緣對(duì)比:大西洋型洋殼與陸殼之間未發(fā)生俯沖大陸與海洋之間僅存在陸棚-陸坡-陸隆簡(jiǎn)單組合被動(dòng)大陸邊緣無(wú)火山島弧、地 震太平洋型洋殼俯沖于陸殼之下大陸與海洋之間存在互相匹配的火山島弧帶-海溝俯沖帶主動(dòng)大陸邊緣有火山島弧、地震太平洋型大陸邊緣是洋殼俯沖與陸殼之下,且有火山島弧、地震分布,處于匯聚型板塊邊界處。25、在地下為兩層介質(zhì)情形下,近震區(qū)臺(tái)站可觀測(cè)到幾種類(lèi)型的地震波? 出現(xiàn)的近震震相有直達(dá)波P,S;首波P*,S*,Pn,Sn;反射波P11,S11及面波等。26、本多夫定律的實(shí)質(zhì)是什么? 地震波的真速度于視速度的關(guān)系;射線參數(shù)P與波的走時(shí)曲線的關(guān)系27、產(chǎn)生地震波的條件,縱波,橫

15、波的傳播條件? 產(chǎn)生地震波必須具備1). 彈性介質(zhì);2). 要有開(kāi)始震動(dòng)的震源存在。縱波、橫波的傳播條件:縱波可以在固體、液體和氣體中傳播;而橫波只能在固體物質(zhì)中傳播28、水平界面直達(dá)波、反射波、首波的時(shí)距曲線特征?直達(dá)波: 式中,t為縱波(橫波)的走時(shí);v為縱波(橫波)的速度;為震中距;h為震源深度。稱(chēng)t-曲線為走時(shí)曲線,其形狀是雙曲線。反射波:反射波的路徑為FOS,其走時(shí)為tll(FO+OS)v1,作OS的延長(zhǎng)線OO,使OOFO,則其走時(shí)曲線為雙曲線,在t軸上的截距為al(2H1一h)vl。發(fā)生反射的條件:。首波:首波是波在界面上的入射角達(dá)到全反射時(shí)產(chǎn)生的地震波,它是近震的主要體波震相之一

16、。首波的射線是一條折線,它的波陣面為圓錐面。29、影響巖石地層地震波波速的因素有哪些? 巖石彈性常數(shù)、巖性、 密度、構(gòu)造歷史和地質(zhì)年代、埋藏深度、孔隙率和含水性、頻率和溫度 30、真速度與視速度有何關(guān)系? ,(為真速度,為視速度,為地震波入射角),視速度大于真速度。31、地球內(nèi)部可分成那幾個(gè)主要區(qū)域? 地殼、地幔、外核、內(nèi)核。(1)海洋層(2)上部地殼與下部地殼(3)低速帶上部的頂蓋區(qū)域(4)低速帶(5)低速帶與400km深處間斷面之間區(qū)域(6)400600km之間的過(guò)渡帶(7)下地幔(8)外核(9)內(nèi)核32、地殼與地幔的地球物理特征有哪些差異?1、縱波速度上,地殼平均縱波速度為5.5-7.8

17、km,上地幔平均縱波速度為7.8-8.5km2、在電性結(jié)構(gòu)方面,總體將地殼和上地幔分為三個(gè)大的電性層:(1)第一電性層地表的沉積蓋層,厚度為0-20km,電阻率為0.2-500m;(2)第二電性層為堅(jiān)硬的巖石圈,在電性上表現(xiàn)為高電阻率,可達(dá)1000m以上;(3)第三電性層為軟流圈,表現(xiàn)為良導(dǎo)電性,電阻率大致幾或幾十歐姆米。33、簡(jiǎn)述地震探測(cè)原理。 地震探測(cè)技術(shù),通過(guò)人工激發(fā)的彈性波在地下介質(zhì)(地殼)中的傳播,探測(cè)地下(地殼)地質(zhì)結(jié)構(gòu)34、人工反射地震的應(yīng)用條件。 從地表到地下深部存在很多波阻抗界面,即反射界面。反射界面上才會(huì)形成有效的反射波。35、如何求取反射地震波傳播速度? 利用時(shí)距曲線計(jì)算

18、波在介質(zhì)中的傳播速度1、 古登堡方法(拐點(diǎn)法)求得某地震源深度h,在其相應(yīng)的走時(shí)曲線上找到拐點(diǎn)M,并確定該點(diǎn)的斜率,由可得速度。2、HW法 已知波的走時(shí)關(guān)系,即走時(shí)曲線上每點(diǎn)的斜率已知。射線方程,其中為參數(shù)P的射線最低點(diǎn)至地心的距離。由可求。36、與天然地震比較,人工反射地震勘探有何特點(diǎn)?1、震源深度、地震強(qiáng)度和規(guī)模:天然地震的規(guī)模常大于人工地震,震源深度遠(yuǎn)遠(yuǎn)高位于地表激發(fā)的人工地震2、主動(dòng)和被動(dòng):天然地震尚不可預(yù)測(cè),人們建立常年的地震臺(tái)站等待天然地震的發(fā)生,獲取觀測(cè)數(shù)據(jù);人工地震為人所控制,在人工地震前布好了觀測(cè)系統(tǒng)。3、震源位移形式:天然地震多由板塊位移時(shí)能量的短暫釋放所造成,板塊位移具有

19、雙向性,震源運(yùn)動(dòng)不唯一;人工地震由一點(diǎn)激發(fā),震動(dòng)唯一。37、簡(jiǎn)述人工地震勘探工作的基本流程。1、布置測(cè)線和觀測(cè)系統(tǒng)。才常用的方法有:時(shí)距平面法、綜合平面法。又分為反射波觀測(cè)系統(tǒng)、折射波觀測(cè)系統(tǒng)。2、地震波的激發(fā)3、地震波的接受地球重力學(xué)38、基本概念39、力場(chǎng)與位函數(shù),地球的重力場(chǎng),重力位,等位面與大地水準(zhǔn)面,正高。yxzqPrfg 力場(chǎng):一種矢量場(chǎng),其中與每一點(diǎn)相關(guān)的矢量均可用一個(gè)力來(lái)量度位函數(shù):若標(biāo)量函數(shù)在任一點(diǎn)處的梯度等于一矢量場(chǎng)在該點(diǎn)的值,則該標(biāo)量函數(shù)為該矢量場(chǎng)的位函數(shù)(自己總結(jié)的)地球的重力場(chǎng): 假如不考慮外部天體對(duì)地球的作用,地球上點(diǎn)位置點(diǎn)所受的地球引力和慣性離心力的矢量和稱(chēng)為該點(diǎn)

20、的重力矢量。如圖所示,O點(diǎn)位地球的質(zhì)心,有。矢量場(chǎng)稱(chēng)為地球的重力場(chǎng)。重力位:地球在P點(diǎn)的引力為V(r)和離心力位Q(r)的和稱(chēng)為地球在該點(diǎn)的重力位W(r),即等位面(重力等位面):地球重力位相同的點(diǎn)在空間構(gòu)成的曲面。(重力等位面的性質(zhì):(1)在重力等位面上移動(dòng)單位質(zhì)量重力不做功;(2)兩個(gè)等位面之間的位差是常量。一般情況下,重力等位面彼此不平行,同一等位面上重力不是常量量)大地水準(zhǔn)面: 是一個(gè)閉合曲面,它處處與鉛垂線垂直也與海洋面非常接近,是靜止的海水面及其延伸所構(gòu)成的一個(gè)重力等位面。正高:地面上任一點(diǎn)P沿垂線至大地水準(zhǔn)面的距離稱(chēng)為P點(diǎn)的正高H(P)。40、地球橢球體,大地經(jīng)緯度,地心經(jīng)緯度,

21、大地高,引力場(chǎng),固體潮,毫伽。地球橢球體(參考橢球體):大地水準(zhǔn)面總體上接近一個(gè)旋轉(zhuǎn)橢球面,選取適當(dāng)參數(shù)的橢球作為真實(shí)地球的模型稱(chēng)為參考橢球。大地經(jīng)緯度:大地經(jīng)度是過(guò)該點(diǎn)的大地子午面與一個(gè)特別選定的起始大地子午面的夾角,大地緯度是過(guò)該點(diǎn)的地球橢球面的法線與地球橢球赤道面的夾角。(大地經(jīng)度由起始大地子午面起向東量為正,大地緯度由地球橢球的赤道面起向北量為正。)地心經(jīng)緯度: 大地高:地面上任意一點(diǎn)的大地坐標(biāo)為該點(diǎn)沿法線在地球橢球面上投影點(diǎn)的大地經(jīng)、緯度和該點(diǎn)離地球橢球面的高度引力場(chǎng): 兩個(gè)物體之間的萬(wàn)有引力是通過(guò)場(chǎng)作用的,不是超距作用。當(dāng)有物體存在時(shí),就有與它共存的引力場(chǎng),二者緊密聯(lián)系。固體潮:

22、由于月球和太陽(yáng)的起潮力使地球巖石圈發(fā)生的形變,這種形變稱(chēng)為固體潮。毫伽: 41、地球正常重力場(chǎng),重力異常,自由空氣校正,布格校正,自由空氣重力異常,布格重力異常,均衡校正,均衡重力異常。 地球正常重力場(chǎng):正常場(chǎng)地球模型在其表面和外部空間產(chǎn)生的重力場(chǎng)稱(chēng)為地球的正常重力場(chǎng)。重力異常:在重力學(xué)中,對(duì)某一測(cè)點(diǎn)的觀測(cè)重力值g與該測(cè)點(diǎn)處對(duì)應(yīng)地球橢球面上的正常重力值的差值定義為該測(cè)點(diǎn)的重力異常,記為 。自由空氣校正:布格校正:觀測(cè)點(diǎn)A的布格校正包括局部地形校正和中間層校正兩部分即。自由空氣重力異常:(書(shū))對(duì)A點(diǎn)的重力觀測(cè)值作自由空氣校正后,得出與A點(diǎn)相應(yīng)的大地水準(zhǔn)面上的重力值與其在參考橢球面相對(duì)應(yīng)點(diǎn)處的正常

23、場(chǎng)地球模型的正常重力值的差稱(chēng)為A點(diǎn)的自由空氣重力異常(PPT)由于在校正中只考慮了正常重力隨高度的變化,而未考慮測(cè)點(diǎn)周?chē)植康匦钨|(zhì)量以及測(cè)點(diǎn)所在水準(zhǔn)面與基準(zhǔn)面之間的中間層質(zhì)量的影響。相應(yīng)校正后的異常值稱(chēng)為空間異常(或自由空氣異常) 布格重力異常: 對(duì)空間重力異常進(jìn)行局部地形校正,在進(jìn)行中間層校正得到的重力異常就是布格重力異常AA1A2參考橢球面U0大地水準(zhǔn)面W0h布格重力異常MNIII均衡校正: 全球地形質(zhì)量相對(duì)應(yīng)的補(bǔ)償質(zhì)量對(duì)觀測(cè)點(diǎn)重力影響的校正稱(chēng)均衡校正。均衡重力異常: 布格異常進(jìn)行勻衡校正就得到均衡重力異常。42、正演問(wèn)題,反演問(wèn)題,多解性。正演問(wèn)題:根據(jù)給定的地球剩余密度分布計(jì)算地球的重

24、力異常場(chǎng)反演問(wèn)題:根據(jù)地面上測(cè)出的重力異常場(chǎng)求出產(chǎn)生此重力異常場(chǎng)的剩余密度在地球內(nèi)部的分布多解性:一般情況下,反演問(wèn)題的解不是唯一的,其解帶有推測(cè)性質(zhì),常常需要地質(zhì)和其它地球物理資料來(lái)限制解的范圍43、解釋延拓,區(qū)域重力異常,局部重力異常。解釋延拓:將地面的實(shí)測(cè)異常換算到不同高度來(lái)劃分場(chǎng)源深度不同的異常疊加區(qū)域重力異常:埋藏深、水平延伸大的密度異常體在地面產(chǎn)生的重力異常水平梯度小,幅度小,水平范圍大,波長(zhǎng)長(zhǎng),隨著觀測(cè)高度增加衰減速度慢,這種異常稱(chēng)區(qū)域重力異常。如圖:gxg gxg 區(qū)域 局部局部重力異常:埋藏淺、水平延伸小的密度異常體在地面產(chǎn)生的重力異常水平梯度大,幅度小,水平范圍小,波長(zhǎng)短,

25、隨著觀測(cè)高度增加衰減速度快,這種異常稱(chēng)局部重力異常。如圖:44、20層樓高30米,樓頂與地面重力場(chǎng)強(qiáng)度相差多少?(地球表面重力垂向梯度值是多少?)當(dāng)A點(diǎn)的正高小于9Km的時(shí)候可以認(rèn)為正常地球模型在A點(diǎn)的重力梯度與分層均勻的球狀模型表面的重力垂直梯度相等,(mGal/m)。所以樓頂與地面的地面重力場(chǎng)強(qiáng)度相差30=-9.24mGal45、地球的重力、重力場(chǎng)強(qiáng)度與重力加速度的關(guān)系?在地面附近,物體受到的引力與慣性離心力的合力就是重力,重力的方向在不同的地點(diǎn)其指向是不同的重力場(chǎng)強(qiáng)度:?jiǎn)挝毁|(zhì)量的質(zhì)點(diǎn)在重力場(chǎng)中Po點(diǎn)所受到的重力大小,被定義為Po點(diǎn)地球重力場(chǎng)的場(chǎng)強(qiáng)。從上面重力場(chǎng)強(qiáng)度的定義可以知道,重力場(chǎng)強(qiáng)

26、度與重力加速度應(yīng)該是一致的。由此可知,重力加速度在數(shù)值上(包括方向)等于單位質(zhì)量所受的重力。46、地殼均衡的概念與模式? 在均衡地區(qū),當(dāng)水深為4千米時(shí),地殼厚度(不含水層)有多厚?在地球莫霍面以下,山脈下的莫霍面深,海洋下的莫霍面淺,可推測(cè),在地球表層層在這與地形有關(guān)的補(bǔ)償質(zhì)量,這就是均衡的概念。地殼均衡的模型有三種:1、普拉特-海福特模型山脈是由地下物質(zhì)從某個(gè)補(bǔ)償深度起向上熱膨脹形成的,山脈越高,山脈下巖石密度越小。地球表層中存在一個(gè)等壓深度(補(bǔ)償深度),這個(gè)深度以上的每一個(gè)截面相等的圓柱體總質(zhì)量相等,補(bǔ)償質(zhì)量分布在大地水準(zhǔn)面與補(bǔ)償深度之間的地球表層。他認(rèn)為,地下從某一深度(即補(bǔ)償深度)起,

27、以下物質(zhì)的密度是均勻的,但以上的物質(zhì),則相同截面的柱體保持相同的總質(zhì)量;因此,地形越高密度越小,即在垂直方向是均勻膨脹的。2、Airy-Heiskanen 山根浮在地殼上部,地殼在巖漿中漂浮,山脈越高,限入巖漿中的山根越深,海洋地區(qū)有反山根,山根與反山根在地球表層產(chǎn)生的質(zhì)量不足與過(guò)剩形成補(bǔ)償質(zhì)量與地形補(bǔ)償質(zhì)量。根據(jù)阿基米德浮力原理,山越高,增加的質(zhì)量越多,陷入巖漿越深,形成山根,而海越深,虧損的質(zhì)量越多,巖漿向上凸出也越高,形成反山根。(3)Vening Meinsz 修正后的艾利模型,將完全、均勻、局部補(bǔ)償調(diào)整為完全、均勻、區(qū)域補(bǔ)償。把地殼當(dāng)做彈性薄板,山脈的質(zhì)量將地殼壓彎,地殼陷入下層流體

28、物質(zhì)中,形成區(qū)域山根或者反山根。假如均衡面為30Km,當(dāng)水深為4Km時(shí),反山根厚度為: =10.933Km其中=2.67g/cm3是地殼密度,=1.03g/cm3,是海水密度,=3.27g/cm3是巖漿密度,t為反山根厚度,因此可知此時(shí)地殼厚度為30Km-4Km-t=15.0667Km.47、地球內(nèi)部物質(zhì)密度分布不均勻時(shí)對(duì)大地水準(zhǔn)面起伏的影響?大地水準(zhǔn)面是由靜止海水面并向大陸延伸所形成的不規(guī)則的封閉曲面。它是重力等位面大地水準(zhǔn)面的形狀是與地球內(nèi)部的密度分布有關(guān)的不規(guī)則曲面其方程是W(r)=W0,w0為水準(zhǔn)面的重力位,所以,當(dāng)內(nèi)部密度分布不均勻時(shí),會(huì)產(chǎn)生重力異常,進(jìn)而影響重力位的高低,從而影響大

29、地水準(zhǔn)面的起伏。當(dāng)密度異常大的時(shí)候水準(zhǔn)面向上隆起,當(dāng)密度異常小的時(shí)候水準(zhǔn)面就向下凹陷。48、對(duì)于重力均衡你是如何理解的。49、重力異常的物理本質(zhì)?自由空氣重力異常,布格重力異常,均衡重力異常的物理本質(zhì)?重力異常的物理本質(zhì)就是地球內(nèi)部剩余質(zhì)量產(chǎn)生的引力在鉛垂方向上的投影。自由空氣異常只考慮測(cè)點(diǎn)高度的影響,沒(méi)有改變地球總質(zhì)量,它包括全球地形質(zhì)量以及對(duì)應(yīng)的補(bǔ)償質(zhì)量,它近似于Pratt-Hayfrot模型中補(bǔ)償深度為0的均衡異常。自由空氣異常就是對(duì)觀測(cè)值僅作正常場(chǎng)校正和高度校正,反映的是實(shí)際地球的形狀和質(zhì)量分布與參考橢球體的偏差。 布格重力異常反映了地球內(nèi)部異常質(zhì)量對(duì)重力測(cè)量結(jié)果的影響。布格重力異常主

30、要由莫霍面、康氏面、沉積基底面的起伏、沉積巖中的構(gòu)造以及金屬礦等密度不均勻體引起。布格異常是該剩余質(zhì)量體對(duì)測(cè)點(diǎn)產(chǎn)生引力在鉛垂方向上的投影。布格異常包含了殼內(nèi)各種偏離正常密度分布的礦體、構(gòu)造等的影響,同時(shí)還包括了地殼下界面起伏在橫向上相對(duì)上地幔質(zhì)量的巨大虧損(或盈余)的影響。如果將進(jìn)行地形校正時(shí)移去的大地水準(zhǔn)面以上多余的按正常地殼密度分布的物質(zhì)回填到大地水準(zhǔn)面以下至均衡補(bǔ)償面之間,計(jì)算出的這種回填物質(zhì)在測(cè)點(diǎn)處的影響,稱(chēng)之為均衡校正值。布格異常進(jìn)行勻衡校正就得到均衡重力異常。 在完全均衡的條件下,均衡異常接近于零,反之會(huì)因補(bǔ)償不足或補(bǔ)償過(guò)剩而出現(xiàn)正的或負(fù)的均衡異常。均衡異常是由地球內(nèi)部密度異常分布

31、和地殼不均衡聯(lián)合引起的。 50、地殼均衡在地球演變中的作用。地殼的各個(gè)部分都在不斷的通過(guò)補(bǔ)償以達(dá)到均衡,而地殼構(gòu)造,冰川的融化和山脈被破壞卻傾向于打破均衡,地殼各個(gè)部分爭(zhēng)取達(dá)到平衡的傾向可以引起局部地區(qū)發(fā)生升降運(yùn)動(dòng)。這在地球演變的過(guò)程中會(huì)對(duì)板塊內(nèi)部的構(gòu)造活動(dòng)產(chǎn)生巨大作用。51、講述重力探測(cè)原理,它的應(yīng)用條件,舉一具體應(yīng)用實(shí)例。原理:重力探測(cè)就是用重力儀器探測(cè)測(cè)點(diǎn)的重力值,之后對(duì)測(cè)得的重力值進(jìn)行校正,再用校正后的重力值減去正常重力場(chǎng)在測(cè)點(diǎn)的重力值得到重力異常,再進(jìn)行分析產(chǎn)生異常的原因,從而得到地質(zhì)上的解釋?zhuān)褪侵亓μ綔y(cè)。應(yīng)用條件:只有當(dāng)被探測(cè)的地質(zhì)體能夠引起足夠大的重力異常,且干擾因素較小,或可

32、以用某些方法將干擾因素區(qū)分開(kāi)時(shí),才能有效地解決這些問(wèn)題。進(jìn)行勘探應(yīng)具備的前提條件為:(1) 重力異常的產(chǎn)生首先必須有密度不均勻體存在。即我們所研究的對(duì)象與圍巖之間必須有足夠大的密度差,體積亦不能太小,即要有足夠大的剩余質(zhì)量(密度差與體積之積)。(2) 僅僅有密度差也不一定能產(chǎn)生重力異常,還必須沿水平方向上有密度變化才行。例如一組水平巖層,雖然各層密度不同,但沿水平方向上沒(méi)有起伏變化,也不能引起重力異常。(3) 利用重力測(cè)量研究地質(zhì)構(gòu)造問(wèn)題時(shí),要求上部巖層與下部巖層有足夠大的密度差,且?guī)r層有明顯的傾角,或斷層有較大的落差。(4) 地形平坦也是重力勘探的有利條件。這樣既可以減少大量的工作,又可提高

33、異常的可靠性。(5) 干擾性異常(如表層密度不均勻,深部巖石的密度變化等引起的異常)越小越好。52、如何劃分區(qū)域重力異常與局部重力異常?埋藏淺水平延伸小的密度異常體在地面產(chǎn)生的重力異常水平梯度大幅度小,占據(jù)水平范圍小,異常波長(zhǎng)短,隨著高度的增加衰減速度快,這種異常為局部異常,反之埋藏深或水平延伸廣的密度異常體在地面產(chǎn)生的異常水平梯度小,占據(jù)水平范圍大,異常波長(zhǎng)打,隨高度的衰減慢。重力異常隨場(chǎng)源深度變化而變化。 淺部密度異常體隨觀測(cè)平面高度的變化具有較高的敏感性。重力異常解析沿拓:高度越高,重力異常中埋藏深、尺度大的密度異常體產(chǎn)生的重力異常所占的比重大,將地面實(shí)測(cè)異常換算到不同高度來(lái)區(qū)分不同深度

34、場(chǎng)源,可以區(qū)分重力異常中埋藏深、尺度大的密度異常體產(chǎn)生的重力異常所占的比重大。重力異常高階導(dǎo)數(shù):重力異常的導(dǎo)數(shù)在不同形狀地質(zhì)體上有不同的特征,有助對(duì)異常的解釋與分類(lèi)。可以突出淺而小的密度異常體的重力異常特征,壓制區(qū)域性異常特征。重力異常高階導(dǎo)數(shù)可以將相互靠近埋深相差不大的相臨密度異常體引起的疊加異常分開(kāi)。53、我國(guó)布格重力異常分布特征與地質(zhì)意義。1、布格重力異常值變化的總趨勢(shì)是由東向西逐漸變低,2、在中國(guó)區(qū)域重力場(chǎng)中,存在有幾組巨大的、明顯的重力梯級(jí)帶。在主要的重力梯級(jí)帶之間,分布著一系列不同規(guī)模的相對(duì)的區(qū)域正異常和負(fù)異常。其中正異常區(qū)與地理、地形地貌上的盆地相對(duì)應(yīng)負(fù)異常區(qū)多與山系對(duì)應(yīng)地質(zhì)意義

35、:縱貫全國(guó)區(qū)域性的重力梯級(jí)帶,反映出地殼深部的深大斷裂,從板塊構(gòu)造角度來(lái)看,它是板塊之間擠壓碰撞的縫合線,震中分布與區(qū)域重力梯級(jí)帶有密切的關(guān)系。而區(qū)域重力梯級(jí)帶交匯處則是深部地殼構(gòu)造最復(fù)雜,受破壞最嚴(yán)重,也是地殼活動(dòng)最強(qiáng)烈的地方??傊鶕?jù)重力異常梯級(jí)帶的分布和變化規(guī)律,可以研究地震區(qū)的趨勢(shì)及可能的分布地帶。54、幾大巖石類(lèi)型巖石地層密度特征及影響巖石地層密度變化的因素一般來(lái)講:火成(巖漿)巖密度變質(zhì)巖密度沉積巖密度火成巖類(lèi),從酸性巖、中性巖到基性巖,密度由小到大。 沉積巖密度與巖性關(guān)系甚大,各時(shí)代砂巖密度較低,一般為2.65 g/cm3左右,波動(dòng)范圍較大;而灰?guī)r等碳酸鹽巖密度較高,一般在2.

36、69-2.7g/cm3之間變化較小。 變質(zhì)巖密度一般較高,但變化也較大,一般在2.70g/cm3左右。 沉積巖的密度影響因素1、巖石成份固體巖相的礦物密度2、含孔隙巖石的密度可由下式計(jì)算:式中 孔隙度系數(shù) 礦物密度 孔隙中充填的流體密度3、埋深和壓力巖漿巖與變質(zhì)巖影響因素巖漿巖與變質(zhì)巖的孔隙度都很小,物性主要取決于巖石的成分。對(duì)所有的巖漿巖,當(dāng)基性程度增加時(shí),密度增加。變質(zhì)巖的密度取決于它的礦物成分和原始巖石變質(zhì)程度對(duì)火成巖而言,從酸性巖到基性巖,它們的密度將隨著巖石中較重的鐵鎂礦物百分含量的逐漸增加而增大。地球磁場(chǎng)55、基本概念地球磁場(chǎng)簡(jiǎn)言之是偶極型的,近似于把一個(gè)磁鐵棒放到地球中心,使它的

37、極大體上對(duì)著南極而產(chǎn)生的磁場(chǎng)形狀。地磁場(chǎng):由多種不同來(lái)源的磁場(chǎng)疊加而成的。按他們的穩(wěn)定性來(lái)區(qū)分,地磁場(chǎng)可分為兩大部分,主要來(lái)源于地球內(nèi)部的穩(wěn)定場(chǎng)合主要來(lái)源于外部的變化磁場(chǎng)。次偶極子:磁偶極子是一對(duì)等量異號(hào)的點(diǎn)磁荷正負(fù)Q組成。它們之間的距離遠(yuǎn)比到場(chǎng)點(diǎn)的距離小。56、地心偶極子磁場(chǎng),地磁要素,日變改正,緯度改正,零點(diǎn)改正。地心偶極子磁場(chǎng):地磁場(chǎng)近似于一個(gè)置于地心的磁偶極子所形成的磁場(chǎng),這個(gè)磁偶極子ns的延長(zhǎng)線N1S1稱(chēng)為磁軸,它和地軸NS斜交一個(gè)角度11.5度。地磁要素:7大要素:x(北向分量),y(東向分量),z(垂直分量),H(水平分量),D(磁偏角),I(磁傾角),T(地磁場(chǎng))日變改正:日變

38、改正是從日變曲線上直接查得的,日變曲線是由實(shí)際觀測(cè)得來(lái)的。零點(diǎn)改正:儀器的零點(diǎn)漂移一般可看著呈線性變化。零點(diǎn)改正值可以直接從儀器的零點(diǎn)漂移曲線上查得。57、地磁脈動(dòng),磁暴,太陽(yáng)靜日變化,太陰日變化。地磁脈動(dòng):地磁脈動(dòng)是一種短周期的地磁干擾,形態(tài)、周期和振幅各異。在形態(tài)上看,地磁脈動(dòng)可分為連續(xù)脈動(dòng)型和不規(guī)則脈動(dòng)型兩大類(lèi)。磁暴:磁暴起源于太陽(yáng)活動(dòng)區(qū)噴射出的高速等離子體流。春秋兩季發(fā)生磁暴次數(shù)多,冬夏兩季次數(shù)少;是地磁場(chǎng)的干擾變化中的一種。太陽(yáng)靜日變化:是以太陽(yáng)日(24小時(shí))為周期的日變化,由每月5天磁靜日統(tǒng)計(jì)得出,白天變化強(qiáng),夜間變化弱,夏季的變化幅度比冬季大。太陰日變化:是依賴(lài)地方太陰是并以半個(gè)

39、太陽(yáng)日為主要周期的周期性變化。太陰日變化是非常微弱的。58、磁異常條帶,居里溫度,居里面,熱剩余磁性,沉積剩余磁性,化學(xué)剩余磁性,粘滯剩余磁性,退磁。(正北)(磁子午線)(正東)Z0xyHTDI 地磁要素磁異常條帶:居里溫度:巖石理想磁疇的自旋排列如果把這種物體加溫,溫度增高使磁疇內(nèi)的自旋方向變得雜亂,因此磁性減小;溫度超過(guò)一定數(shù)值時(shí),磁化的數(shù)值等于零;這個(gè)溫度稱(chēng)為居里溫度。居里面:地球內(nèi)部埋深約20千米的一個(gè)等溫面。該處的溫度使物體失去磁性,也就是從鐵磁性轉(zhuǎn)變成順磁性物質(zhì)的溫度。地殼中的居里等溫面,是一個(gè)特殊的溫度界面,它不僅能表征地下溫度場(chǎng)的分布特征,也可提供地殼深部熱應(yīng)力場(chǎng)和其它地球物理

40、資料,因此,居里等溫面實(shí)質(zhì)上是地殼上部的一個(gè)地球物理特征界面,它對(duì)地?zé)釄?chǎng)及地震的成因研究具有十分重要的意義。熱剩余磁性:鐵磁質(zhì)加熱至居里點(diǎn)以上,然后在外磁場(chǎng)中冷卻至室溫,可獲得很強(qiáng)的剩磁。這種現(xiàn)象叫著熱剩余磁性。沉積剩余磁性:沉積巖中由母巖風(fēng)化侵蝕而來(lái)的鐵磁性碎屑顆粒,在沉積過(guò)程中其磁矩沿地磁場(chǎng)方向排列所獲得的剩磁。這種現(xiàn)象叫著沉積剩余磁性?;瘜W(xué)剩余磁性:在一定外磁場(chǎng)中,某些鐵磁性物質(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)程而獲得的剩磁,稱(chēng)為化學(xué)剩磁。粘滯剩余磁性:在巖石形成是獲得的剩磁稱(chēng)為原生剩磁,而在巖石形成后獲得的剩磁,稱(chēng)為次生剩磁。粘滯剩磁就是屬于次生剩磁,它是巖石長(zhǎng)期置于地磁場(chǎng)中

41、獲得的剩磁。退磁:由于古地磁的研究是巖石的原生剩磁,所以需要消除次生磁性,這種消除磁性的過(guò)程叫著退磁,一般采用交變磁場(chǎng)退磁和熱退磁兩種方法消除次生剩磁。59、地磁場(chǎng)的單位。 地磁場(chǎng)的單位:地磁場(chǎng)也常用磁感應(yīng)強(qiáng)度矢量B來(lái)描述,SI制中,它的單位為特斯拉(T),納特(nT)高斯制:高斯(GS)1GS=10-4T 1Nt=10-5GS=1r60、地磁場(chǎng)的基本特征。 地磁場(chǎng)的基本特征:地磁場(chǎng)和一個(gè)置于地心的磁偶極子的磁場(chǎng)很近似, 這是地磁場(chǎng)的最基本特性。地磁場(chǎng)強(qiáng)度很弱, 這是地磁場(chǎng)的另一特性, 在最強(qiáng)的兩極其強(qiáng)度不到10-4(T), 平均強(qiáng)度約為0.6x10-4(T), 而它隨地點(diǎn)或時(shí)間的變化就更小,

42、 因此常用(), 即10 -9(T)做為磁場(chǎng)強(qiáng)度單位。61、地磁場(chǎng)的構(gòu)成 地磁場(chǎng)的構(gòu)成:地磁場(chǎng)是由多種不同來(lái)源的磁場(chǎng)疊加而成的。按它們的穩(wěn)定性來(lái)區(qū)分,地磁場(chǎng)可分為兩大部分,即主要來(lái)源于地球內(nèi)部的穩(wěn)定場(chǎng)和主要來(lái)源于地球外部的變化磁場(chǎng)。62、巖石礦物磁性的基本特征?影響巖石礦物磁性的因素有哪些? 巖石磁性實(shí)質(zhì)上就是巖石中鐵(亞鐵)磁性礦物磁化的結(jié)果。巖石的原生剩磁方向與形成巖石時(shí)的地磁場(chǎng)方向一致。巖石中極大部分礦物屬抗磁性和順磁性。因素:溫度,化學(xué)成份,巖石的形成時(shí)期。63、地球基本磁場(chǎng)隨高度的變化特點(diǎn)? 按電磁特性分層 根據(jù)大氣的電離特性,大氣圈可分成中性層、電離層和磁層。中性層 指自地表至60

43、公里左右的大氣層。中性層大氣有時(shí)雖然局部可有較多的帶電粒子(如雷暴時(shí)),但一般情況下帶電粒子少,主要由中性氣體組成。電離層 指自60公里到500或1000公里的大氣層,系由較多氣體分子吸收了太陽(yáng)X 射線和紫外輻射電離而成。習(xí)慣上按電子密度的大小,常把電離層自下而上分成D層(6090公里)、E層(90140公里)、F層(140500或1000公里)。 各層的高度、厚度和電子密度隨晝夜、季節(jié)、太陽(yáng)活動(dòng)而變化。1000公里以上,也存在電子和離子,但數(shù)密度已很小,分布也極不均勻。電離層能反射無(wú)線電波,對(duì)電波通信很重要。磁層 地球磁層始于地表以上5001000公里處,向空間延伸到磁層邊緣。太陽(yáng)風(fēng)動(dòng)能密度

44、和地磁場(chǎng)能密度相平衡的曲面,就是地球磁層的邊界,稱(chēng)磁層頂。朝太陽(yáng)一側(cè)的磁層頂離地心約811個(gè)地球半徑,太陽(yáng)激烈活動(dòng)時(shí),被突然增強(qiáng)的太陽(yáng)風(fēng)壓縮到57個(gè)地球半徑。背太陽(yáng)一側(cè),因太陽(yáng)風(fēng)不能對(duì)地磁場(chǎng)施以任何有效的壓力,磁層在空間可以延伸到幾百個(gè)甚至一千個(gè)地球半徑以外,形成一個(gè)磁尾。磁尾中,兩側(cè)磁力線突然改變方向的界面,稱(chēng)為中性片(圖3)。磁層頂即作為地球大氣的上界。64、變化磁場(chǎng)的可分為那兩類(lèi)? 變化磁場(chǎng)劃分為起源于地球內(nèi)部和地球外部?jī)刹糠?。起源于外部的叫外源?chǎng),起源于地球內(nèi)部的叫內(nèi)源場(chǎng)。外源變化磁場(chǎng)起源地球外部的各種電流體系。外源場(chǎng)是變化磁場(chǎng)的主要來(lái)源65、地磁場(chǎng)與地球內(nèi)部構(gòu)造有何關(guān)系? 參見(jiàn)下一題

45、66、地磁場(chǎng)成因的認(rèn)識(shí)? 地磁成因的認(rèn)識(shí):在近20一30年期間,建立在地球內(nèi)部構(gòu)造的現(xiàn)行知識(shí)基礎(chǔ)上,提出了自激發(fā)電機(jī)效應(yīng)的假說(shuō)。這種假說(shuō)認(rèn)為:1液態(tài)地核內(nèi)部由于溫度梯度、或溫差、壓力差等原因產(chǎn)生渦旋運(yùn)動(dòng),結(jié)果使地核成為良導(dǎo)電體;2由于地球繞軸自轉(zhuǎn)所引起的回旋磁效應(yīng)就存在一微弱初始磁場(chǎng),雖比地磁場(chǎng)小10倍,但對(duì)于引起再生效應(yīng)來(lái)說(shuō)已足夠了;3地核電流體形成,通過(guò)感應(yīng)方式電流自身形成的場(chǎng)又可連續(xù)不斷地再生磁場(chǎng),從而增強(qiáng)了原來(lái)的磁場(chǎng)由于地核電流體持續(xù)運(yùn)動(dòng)而不斷提供能量,因而引起一種自激發(fā)電機(jī)效應(yīng)。由于能量的不斷消耗和供應(yīng),磁場(chǎng)增強(qiáng)到一定程度就穩(wěn)定下來(lái),形成現(xiàn)在的地球基本磁場(chǎng)。這種假說(shuō)不僅能滿(mǎn)意的定性解

46、釋地磁偶極子場(chǎng)和非偶極子場(chǎng)地磁理論之一。但也存在一定問(wèn)題,尚待進(jìn)一步研究。67、磁法探測(cè)原理,它的應(yīng)用條件,舉例說(shuō)明在地球科學(xué)研究中的應(yīng)用。 磁法探測(cè)原理:任何物質(zhì)均有磁性,由于地磁場(chǎng)強(qiáng)度在地表各處都是定值,因此巖石磁性研究的主要內(nèi)容是巖石磁化率和剩余磁化強(qiáng)度。(課本P125) 應(yīng)用條件:資料完整、可靠和便于解釋的甚礎(chǔ)上。(PPT地磁學(xué)090518 P105) 主要應(yīng)用具體說(shuō)來(lái)有以下幾個(gè)方面: 在區(qū)域和深部地質(zhì)地球物理調(diào)查中的應(yīng)用。l 區(qū)域地質(zhì)調(diào)查包括:a.1:100萬(wàn)的區(qū)域地質(zhì)調(diào)查,主要任務(wù)是研究大地構(gòu)造進(jìn)行大地構(gòu)造分區(qū);研究與地殼密切相關(guān)的巨大斷裂;獲取區(qū)域地質(zhì)礦產(chǎn)的初步資料,研究燃料和金

47、屬礦產(chǎn)總的分布規(guī)律,其中主要是燃料礦產(chǎn)。b.1:20萬(wàn)區(qū)域地質(zhì)調(diào)查,航磁工作的任務(wù)應(yīng)以地質(zhì)填圖,研究構(gòu)造和劃分成礦帶為重點(diǎn)。c.1:5萬(wàn)的區(qū)域地質(zhì)調(diào)查,主要是深入研究區(qū)域成礦規(guī)律,預(yù)測(cè)各類(lèi)礦床的分布。l 深部地質(zhì)地球物理調(diào)查:a.圈定巖體和劃分不同巖性區(qū)。b.推斷斷裂、破碎帶及褶皺。c.成礦區(qū)的圈定和劃分。(PPT地磁學(xué)090518 P108、109)68、什么是磁異常?T磁異常的物理意義。內(nèi)源場(chǎng)有五個(gè)大尺度的非偶極子場(chǎng),稱(chēng)為磁異常,分別為南大西洋磁異常,歐亞大陸磁異常,北非磁異常,大洋洲磁異常和北美磁異常,主要來(lái)源于地殼巖石產(chǎn)生的磁場(chǎng)。T磁異常的物理意義地球外部變化磁場(chǎng),T=Ti+Te, T

48、i是變化磁場(chǎng)的內(nèi)源場(chǎng),Te是變化磁場(chǎng)的外源場(chǎng)。(PPT地磁學(xué)090518 P4、27)69、 獲得磁異常要進(jìn)行那些改正?分析磁測(cè)精度的高低測(cè)網(wǎng)的疏密,系統(tǒng)誤差的有無(wú)和大小,正常場(chǎng)選擇是否正確,圖件拼接是否合理、資料是否齊全、是否有干擾影響存在等,若有問(wèn)題,應(yīng)改正或處理解決。此外,還應(yīng)該注意分析磁性地質(zhì)體的磁性特征,和磁性的均勻性、方向性和大小。為便于解釋?zhuān)诮忉尨竺娣e磁測(cè)資料時(shí)常需對(duì)異常進(jìn)行分區(qū)、分帶,確定解釋單元。多數(shù)情況下,還需對(duì)磁測(cè)資料進(jìn)行必要的轉(zhuǎn)換和處理,如延拓、化極、求導(dǎo)等。(PPT地磁學(xué)090518 P105)70、巖石剩磁有哪幾種類(lèi)型?古地磁學(xué)的基本原理?野外樣品采集的要求?抗磁

49、性、順磁性、鐵磁性、亞鐵磁性和反鐵磁性。(PPT古地磁學(xué)P2)古地磁研究建立在下列兩個(gè)假設(shè)基礎(chǔ)上:(1)巖石的原生剩磁方向與形成巖石時(shí)的地磁場(chǎng)方向一致,研究巖石的原生剩磁就能推測(cè)巖石形成時(shí)的地磁場(chǎng)方向。(2)古地磁場(chǎng)是軸向地心偶極場(chǎng)。(PPT古地磁學(xué)P11)標(biāo)本采集l 樣品剩余磁性的測(cè)定l 樣品退磁 由于古地磁的研究是巖石的原生剩磁,所以需要消除次生剩磁。一般采用交變磁場(chǎng)退磁和熱退磁兩種方法消除次生剩磁。(PPT古地磁學(xué)P12)71、談?wù)劰诺卮叛芯康囊饬x?古地磁研究建立在下列兩個(gè)假設(shè)基礎(chǔ)上:(1)巖石的原生剩磁方向與形成巖石時(shí)的地磁場(chǎng)方向一致,研究巖石的原生剩磁就能推測(cè)巖石形成時(shí)的地磁場(chǎng)方向。(2)古地磁場(chǎng)是軸向地心偶極場(chǎng)。應(yīng)用:1大陸漂移。不同大陸上取得的資料繪制的古磁極游移的軌跡并不相吻合,這點(diǎn)在地質(zhì)學(xué)和地球物理學(xué)面前提出了一個(gè)關(guān)于地球與它的大陸起源的新課題,因?yàn)閷?duì)這個(gè)事實(shí)的任何一種解釋都沒(méi)有得

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