地球物理知识点
名词解释：进动、章动、钱德勒晃动、极移
第五章
名词解释：大地水准面、正常重力、重力异常、固体潮、地球扁率、重力校正、重力均衡基本理论与基础知识：均衡的物理含义、均衡异常的模式、确定地球形状的步骤、
基本技能：重力校正与重力异常计算
第六章
名词解释：体波、面波、横波、纵波、地球自由振荡、地震波影区
基本理论与基础知识：地震波的分类、各类震相的传播特征、地球的圈层结构、地球自由振荡的分类与特征、snell定理
基本技能：费马原理与snell定理、各{远、近)震相的传播路径
第七章
名词解释：地震基本参数、烈度、震级、地震预报
基本理论与基础知识：全球性地震带的分布及其解释、宏观震中与微观震中
第八章
名词解释：地磁要素、磁偏角、磁倾角、基本磁场、地磁极与磁极、古地磁学
基本理论与基础知识：地磁场的基本特征、地磁要素在地表的分布特征、物质磁性分类、天然剩磁的分类
基本技能：磁偶极子场的计算
第九章
名词解释：热流、地面热流
基本理论与基础知识：地球内部的热源类型、地球内部热的传输机制、热流测量的影响因素第十章
名间解释：转换断层
基本理论与基础知识：板块构造理论的地球物理观测依据、板块边界的三种形态
基本技能：利用板块构造理论解释地震活动性
进动：天极以25700a为周期绕着黄极转动
章动：月球绕地球旋转的轨道称为白道，月球运行的轨道与月的之间距离是不断变化的，使得月球引力产生的大小和方向不断变化，从而导致北天极在天球上绕黄极旋转的轨道不是平滑的小圆，而是类似圆的波浪曲线运动，即地球旋转轴在岁差的基础上叠加周期为18.6年，且振幅为9.21″的短周期运动。这种现象称为章动。
钱德勒晃动：1891年钱德勒(S.C.Chandler)发现了周期为425-440恒星日的变化，这个周期约14个月的运动就是真实地球的自由章动，称为钱德勒晃动。
极移：地球的表面的地理坐标是随时间而变的，而地球瞬时自转轴位置的变化是最主要的原因。即地球自转轴在地球本体内也要发生变化
大地水准面：与平均海洋面最逼近的重力等位面
正常重力：参考椭球面按定义是一个重力等位面。按照位论的定理，这个面上任一点的重力值是可以计算的。这祥得到的重力表达式就是所谓的国际重力公式。根据这个公式所计算的重力值是重力测量的标准，叫做正常重力值。
重力异常：实测的重力值减去正常重力值叫做重力异常
固体潮：日、月的引力不但产生重力的时间变化，而且使地球发生变形。这种变形在海洋上表现为普通的潮汐，在陆上和海底则叫做固体潮。
地球扁率：分为几何扁率α=（a-c）/a 重力扁率β=（g(p)-g(e)）/g(p) 动力扁率H=（C-A）/C 重力校正：各测点的相对重力值按照同一标准进行一些校正/归算，分为高度校正、中间层校正、地形校正、维度校正、均衡校正
重力均衡：从地下某一深度起，相同截面（面积要足够大) 所承载的质量趋于相等。这个概念叫做地壳均衡。根据这个概念，地面上大面积的地形起伏，必然在地下有所补偿。普拉特的模式是将地形所增减的质量均匀地取偿于海面与补偿深度之间。因为地形高低不同，它在横的方向上密度也不同。艾里的模式则将地形所增减的质量取偿于山根或反山根。无论根据哪种模式，只要测量了地形高度，并适当地估计下层岩石的密度和地壳厚度，就可计算由于补偿作用所减少的地面重力值。这叫做均衡校正。
体波：
面波：
横波：
纵波：
地球自由振荡：自由振荡：一不机械系统，因受外力作用破坏其平衡状态；在取去外力后，该系统产生振。地球自由振荡：大地震激发的整个地球的自由。
地震波影区：如果在地球内部的有些区域速度下降，满足不等式0 烈度：烈度表示地震影响或破坏的大小。烈度不但与地震本身的大小有关，而且与观测点的距离、土质情况、建筑物的类型等都有关系。 震级：震级是地震固有的属性，与所释放的震动能量有关。它可以自地震图中地震波的振幅、地震波的周期以及地震台的震中距来计算。地震波能量和震级的通用关系为：LgE=11.8+8.5M 地震预报：地震预报一般指的是预告在什么地方、什么时候、发生多大的地震，即预告地震的时、空、强”三要素。（气象学) 什么地方可能发生多大地震（气候学） 地磁要素（磁偏角必须测量，7个只要知道3个（称为地磁三要素），就可以算出其余4个） 基本磁场：起源于地球内部并构成磁场主体的稳定场称作地球主磁场（基本磁场）。 地磁极与磁极：在地理北极N附近的Nm极称为地磁北极，在地理南极s附近的Sm极称为地磁南极。与是磁轴在地面上的两个交点。应当指出，地磁北极与地磁南极是按地理位置说的。按磁性来说，地磁两极和磁针两极正好极性相反，即偶极子的正极N与负极S应分别对应于地磁南极与地磁北极。 古地磁学：古地磁是地磁学的一个分支，它是通过测定岩石剩余磁化强度来研究史前地质时期地磁场及其演化规律的一门学科。古地磁学还包括人类历史时期焙烧物剩余磁化方向的测定和历史时期地磁场的研究，这一部分又称为考古地磁学。 热流：在单位时间内流过单位面积的热量。以温度降低方向为正。大地热流密度指单位时间内通过地球表面单位面积所散失的热量。 地面热流：地球表面热流密度，系指地球在单位时间内、通过单位面积流出的热量(能量)，简称地表热流或大地热流。 转换断层：两板块相互之间作水平滑动区域。 简答 均衡的物理含义 a均衡异常接近于零：大地水准面以上多出的物质正好补偿了大地水准面至均衡面之间缺失的物质 b均衡异常为正值：填补进去的物质数量超过了下面缺失的质量，从动力学观点看，由于构造力使山脉隆升以后，均衡力没有使地壳下界面达到足以补偿山脉隆升的深度，即“山根”不够深，因而地壳未达到均衡，即补偿不足； c均衡异常为负值：填补进去的物质数量还不足以弥补下面质量的亏损，地壳下界面已超过正常地壳的深度，补偿过剩。 均衡异常的模式 确定地球形状的步骤 a先选择一个与大地水准面同重力位而又很逼近的等位面做为参考面（旋转椭球面，参考椭球面），这个参考面的形状简单，便于计算。 b精确测定大地水准面与这个简单曲面的偏离，包括纬度方向上的偏离，经度方向上的偏离，以及局部偏离。 c实测表明，大地水准面与参考椭球面的最大偏离不超过地球半径的十万分之一。若选取三轴椭球面做为参考面对实际的精度并无好处，计算上却复杂得多了。 地震波的分类 体波：在整个体积内传播的波。分为：纵波（P)和横波（S） 面波（含导波）：和界面存在有关的波。分为：瑞利波和勒夫波 地球自由震荡：驻波。分为：球形震荡（S mode）、扭转震荡（T mode） 各类震相的传播特征 地球的圈层结构 I.壳幔界面 在地下30?60 km深度处，纵波速度从6?7 km/s,跳到8 km/S以上，它是地壳与地幔的分界面。这个界面是莫霍洛维奇在1909年研究Pn震相时提出来的，因此，该界面又称为莫霍面（M面)。 2.幔核界面 在地幔内，速度随深度而增加。在大约2900km处，P波速度突然从13km/S下降到8 km/s 左右，出现地球内部第二大间断面。这是古登堡在1914年首先提出来的，因此该界面又称为古登堡面（G面）。 3. 内外核分界面 从2 900km以下进人地核，纵波速度逐渐回升，横波速度因横波不能通过而恒为零, 直到大约5000 km，横波才出现，纵波速度也有明显跳跃，成为地球内部的第三大间断面。这是莱曼在1936年首先发现的，可记为L面。 4. 上下地幔的过渡层 从1956年开始，布伦对地幔做进一步分层的研究，认为地幔由上地幔、过渡层（速度变化不均匀）和下地幔（速度变化均匀）组成。 上述地球分层，即主要单元的划分，从20世纪初至50年代已大体确定，A (地壳），H (上地幔），C (过渡层），D (下地幔），E (外核），F (间断面），G (内核) 地球自由振荡的分类与特征 分为球型振荡（S型）：同时包含球面上的前后振动和径向振动；扭转型振荡（T型）或环形振荡：球体每一质点只能在球面上作前后振动；T振型的性质类似于勒夫面波，S振型的性质类似于瑞利面波。分别可以看作长周期勒夫波干涉和长周期瑞利波干涉的结果。 snell定理 全球性地震带的分布及其解释 全球性的地震带有三个：环太平洋地震带、阿尔卑斯-喜马拉雅地震带（即欧亚地震带〉和海岭地震带，它们与地震的成因显然有关系。此外还有一些比较小的大陆地震带，如东非裂谷地震带和贝加尔湖地震带等。大约全球80%的浅震、90%的中源地震以及全部深震都集中在环太平洋地震带上。它自阿留申群岛、库页岛开始经日本东部，然后分为两支：西支经琉球、台湾省和菲律宾；东支经小笠原群岛和马里亚纳群岛、关岛。东西两支在新几内亚西端汇合，然后经新几内亚北部、所罗门、新赫布里底、斐济、汤加、克马德克斜插到新西兰，并延伸到南极洲附近的麦阔里岛和邦提群岛。然后沿太平洋东南部北上，至伊斯特岛和加拉帕戈斯群岛。另一支为南安第斯山脉，它的南端与桑德韦奇群岛相连，整个南美洲的西海岸都属于这一支。向北，它们与加勒比环相连，然后到墨西哥、加利福尼亚以及加拿大沿岸，并与阿拉斯加连接在一起。 海岭地震带分布在环球海岭的轴部和两海岭之间的破碎带上。大陆上的加利福尼亚和东非地震带可能是海岭地震带的延伸。海岭地震带的特点是宽度很窄，一般只有数十千米。海岭地震的强度不大，最强不超过7级，而且皆为浅震。但是由于这里的地壳很薄，因此与大陆浅震不同，海岭地震发生在地幔顶部，而不是发生在地壳里。 欧亚地震带是包括地中海、土耳其、伊朗以及喜马拉雅弧、缅甸巽他弧的地震带。它从印尼开始，经印度支那半岛的西部和喜马拉雅地区、伊朗、土耳其到地中海北岸，一直伸到大西洋的亚速尔群岛。一部分地震发生在大陆的内部，分布比较分散，它们与大陆内部的应力作用过程有关。 宏观震中与微观震中：地震时，人们感觉最强烈、地面破坏最严重的地区称为宏观震中。根据地震仪器测定的震中称为微观震中。 地磁场的基本特征 地磁场近似为地心偶极子磁场：地磁场的一级近似为一个置于地心的偶极子的磁场，这个偶极子的磁轴和地轴斜交一个角度(11.5)。 地磁场是一个弱磁场：地磁场的平均值大约为50000nT，在两极附近也不过70000nT。 地磁场是一个稳定磁场：稳定磁场是地磁场的主要部分。 地磁场处于长期变化：时间上存在变化周期，空间上存在西漂，地心偶极子的强度和方向存在缓慢变化，地磁偶极矩以每年5%的速度减小；磁极位置缓慢移动 地磁要素在地表的分布特征 总磁场强度B ：等值线与纬度线近似平行，在磁赤道约30000?40000nT，向两极增大，在两极约为60000?70000nT 垂直强度Z：与纬度线大致平行，在磁赤道z=0,向两极绝对增大，约为磁赤道水平强度的两倍，磁赤道以北Z>0，以南Z<0 水平强度H：沿纬度线排列，在磁赤道附近最大，向两极减小趋于0，全球各点除两磁极区外都指向北 等倾角I：与纬度大致平行，零倾线在地理赤道附近，称为磁赤道，它不是一条直线，磁赤道向北倾角为正，向南为负 等偏角D：特征：从一点出发汇聚于另一点的曲线簇，两条零偏线将全球分为正负两个部分 物质磁性分类：抗磁性、顺磁性、铁磁性 抗磁性是普遍的；与温度无关；去掉外磁场，附加磁矩消失，即磁性消失。 顺磁性：与（绝对）温度成反比（居里定律）；发展了通过磁化率测定，确定原子磁矩的重要实验方法；去掉外磁场，附加磁矩消失，即磁性消失。 铁磁性：在很弱的外磁场中就可以被磁化到饱和；对己经完全退磁的铁磁样品，在外磁场为零时，对外不显现宏观磁性；温度高于居里点时，铁磁性到顺磁性 铁磁性的类型：三种：①铁磁性；②反铁磁性；③亚铁磁性. 天然剩磁的分类：热剩余磁性、化学剩余磁性、沉积剩余磁性、粘滞剩 热剩余磁性：在恒定磁场作用下，岩石从居里点以上温度逐渐冷却到居里点以下，在这个过程中受磁化所获得的剩磁。化学剩余磁性：在一定磁场中，某些物质在低于居里温度的条件下，经过相变和化学过程获得的剩磁沉积剩余磁性（碎屑剩磁）：沉积物固积成岩后，按其碎屑的磁化方向保留下来的磁性。和化学过程所获得的剩磁。粘滞剩余磁性：岩石生成之后，长期处于地磁场作用下，原来定向排列的磁逐渐驰豫到地磁场方向上，所形成的剩磁。 地球内部的热源类型 引力收缩能：若地球是由温度不高的弥漫物质积累而成的。在这个过程中，由于物质的引力位降低，所以释放出大量的能量。 分异能：如果地球形成时是均匀的，以后由于内部的生热和加温，产生了物质的运动和化学分异，于是形成了地核、地幔和地壳。因为较重的物质流向地心，较轻的物质形成地壳,这就使总的位能降低，释放出大量的能量，形成铁镍地核时尤其如此。 地球转动能的转化：太阳系形成初期，月球距地球很近，地球的自转速度比现在要快得多，周期最短可达到24小时。由于潮汐摩擦，地球自转变慢，月球也越退越远。 放射性元素生热：地球中存在多种放射性元素，但只有满足以下三个条件的放射性元素才是地球内部的主要热源：(1) 这些放射性元素在地球中有足够的丰度；(2) 这些放射性元素在衰变时能够产生足够的热量；(3) 它们的半衰期要与地球的年龄相当。 地球内部热的传输机制 热传输有三种基本方式：传导、对流、辐射。地壳和岩石层主要通过热传导的方式传热。地核中的热传导也很重要，因为地核是热的良导体。地幔虽然是固态介质，但在长时间(地质时间）高温状态下可表现为粘滞流体。对流是地幔热传导的主要方式。 热流测量的影响因素 地表温度周期性变化的影响、地下水活动的影响、地形起伏的影响 板块构造理论的地球物理观测依据 板块边界的三种形态 扩散边界：新的地壳在此产生。汇聚边界：地壳在此消失（消减带）。转换边界：由于扩散边界的扩散速度差异而产生的走滑断层，板块之间在此作相互水平运动。 费马原理与snell定理 各(远、近)震相的传播路径 远震：以大写宇母P和S表示从震源发出，经过地幔到达地面的纵波和横波。在地球表面，P波和S被可能发生一次或多次反射，反射后波型可能变化也可能不变化。相应的震相以PP，PPP, SS, PS, SPP等表示。P波和S波在地核界面会发生反射，我们以小写宇母C表示这种情形，而以PcS, PcP，ScS和ScP等表示在地核界面反射后出现的波。地球的外核是液态，所以只有通过外核的纵波，而没有通过外核的横波。我们以K表示通过外核的纵波。纵波可能在外核界面反射，这种情形以KK表示。通常以P’表示PKP,它表示P波通过外核后折回地面。类似地有PKS, SKS 和SKP。P’ P (PKPPKP),表示P'在地球表面反射；而PKPP, PKKS, SKKS 表示在核边界内部反射。P cPP’是PcP进一步在地球表面反射成P’产后形成的。内核可通过P 波和S波。通过内核的P波以I表示，S波以J表示。所以PKIKP表示一个贯穿内核但波型不变的纵波。小写字母i表示在内核界面的反射。当展源有一定深度时，从震源发出的波可以在地球面上两个地点发生反射，然后到达同一台站。一般以小写字母p,S分别表示反射点比较靠近震源的纵波和横波，如Pp，sP，pPP等。 近震：以P，S (Pg，Sg)表示地壳内由震源发出直接到达地面的纵波和横波，P11，11表示莫霍面反射波，Pn，Sn表示沿莫霍面的首波 地球物理学专业人才培养方案 教研室主任： 系主任： 教学副院长： 院长： 一、专业代码：070801 二、专业名称：地球物理学 三、标准修业年限：四年 四、授予学位：理学学士 五、培养目标： 本专业培养适应社会主义现代化建设需要，德、智、体、美等方面全面发展，具有良好的思想政治素质、人文素质、创新精神与实践能力，具有扎实的数理基础，掌握基本的地质学原理与方法，系统掌握地球物理学的基本理论、基本知识和基本技能，具有从事地震监测预测，地质矿产、煤田和油气资源勘查，道路桥梁的工程地球物理检测等方面的实际工作和研究工作初步能力的应用型人才。 六、基本要求： （一）知识要求： 1.具有基本的人文社科理论知识和素养，在哲学、经济学、法律等方面具备必要的理论知识，对社会有较强的适应能力； 2.具有扎实的数学、物理基础； 3.掌握基本的地质学原理与方法； 4.掌握地球物理场论、数字信号分析、水文地质学等专业基础知识； 5.系统地掌握固体地球物理学和勘探地球物理学的基本理论和基本知识； 6.掌握地震监测预测的基本理论与方法。 （二）能力要求： 1.具有较强的人际交往意识和初步的人际交往能力； 2.具有良好的自学能力和终身学习的意识； 3.具有独立思考问题、分析问题、解决问题的能力； 4.具有独立设计实验，并能对实验数据进行分析评价的能力； 5.具有独立地利用计算机进行文字和图像信息处理及进行科学计算的能力； 6.具有创新意识和创新精神，对特优学生要求具有质疑和挑战传统的理论、方法、假设的意识和能力； 7.了解全球自然灾害现状及防灾减灾体系研究发展趋势，具备综合防灾减灾意识及防震减灾宣传教育能力； 8.具有一定的提出新的问题和新的方法，分析、推断、解释新问题的能力； 9.得到从事基础研究和应用研究的初步训练。 （三）素质要求： 1．热爱祖国，具有高尚的民族气节、良好的道德品质和中华民族的传统美 地球物理学基础复习资料 绪论 一．地球物理学的概念，研究特点和研究内容 它是以地球为研究对象的一门应用物理学，是天文学，物理学与地质学之间的 边缘学科。 地球物理学应用物理学的原理和方法研究地球形状，内部构造，物质组成及其 运动规律，探讨地球起源，形成以及演化过程，为维护生态环境，预测和减轻地球 自然灾害，勘探与开发能源和资源做出贡献。包扩地震学，地磁学，地电学，重力 学，地热学，大地测量学，大地构造物理学，地球动力学等。 研究特点：1.交叉学科地球物理学由地质学和物理学发展而来，随着学科 本身的发展，它不断产生新的分支学科，同时促进了各分支学科的相互交叉，加 强了它与地球科学各学科之间的联系。2.间接性都是通过观测和研究物理场的 信息内容实现地质勘查目标，研究的不是地质体本身，而是其物理性质。3 多解 性正演是唯一的，而反演存在多解。不同的地质体具有不同的物理性质，但产 生的物理场可能相同。不同的地质体具有相近的物理性质，由于观测误差，物理 场的观测不完整以及物理场特点研究不够，产生多解。不同的地质体具有相同的 物理性质，即使知道了地质体的物性分布，也无法确定其地质属性。 地球物理学的总趋势：多学科综合和科学的国际合作。 二．地球物理学各分支所依据的物理学原理和研究的物性参数。 地震学：波在弹性介质中的传播。地震体波走时，面波频散，自由振荡的本征 谱特征 重力学：牛顿万有引力定律。地球的重力场和重力位 地磁学：麦克斯韦电磁理论。地磁场和地磁势。 古地磁学：铁磁学。岩石的剩余磁性。 地电学：电磁场理论。天然电场和大地电场 地热学：热学规律，热传导方程。地球热场，热源。 第一章太阳系和地球 一．地球的转动方式。 1.自转地球绕地轴的一种旋转运动，方向自西向东，转速并非完全均匀，有微小变化。 2.公转地球绕太阳以接近正圆的椭圆轨道旋转的运动。 3.平动地球随整个太阳系在宇宙太空中不停地向前运动。 4.进动地球由于旋转，赤道附近向外凸出，日月对此凸出部分的吸引力使地 轴绕黄轴转动，方向自东向西。这种在地球运动过程中，地轴方向发生的运动即 为地球的进动。 5.章动。地轴在空间的运动不仅仅是沿一平滑圆锥面上的转动，地轴还以很小 的振幅在锥面内,外摆动，地球的这种运动叫章动。 二．地球的形状及影响因素。 地球为一梨形不规则回转椭球体。 影响因素：1.地球的自引力---正球体；2.地球的自转----标准扁球体；3.地球内 部物质分布不均匀--不规则回转椭球体 固体地球物理学 （学科代码：070801） 一、培养目标 本学科培养德、智、体全面发展，具有坚实的地球物理理论基础和系统的专业知识，了解固体地球物理学和与其相关学科发展的前沿和动态，能够适应二十一世 纪我国经济、科技和教育发展的需要，并具有较熟练的实验技能和较强的动手能力，具有较全面的计算机知识，具有独立从事该学科领域研究和教学能力的高层次人 才。 二、研究方向 1. 地震学、 2. 地球动力学、 3. 岩石物理、 4. 应用地球物理学、 5. 城市地球物理学 三、学制及学分 按照研究生院有关规定。 四、课程设置 英语、政治等公共必修课和必修环节按研究生院统一要求。 学科基础课和专业课如下所列。 基础课: GP15201★地球内部物理学★（4） GP15202★ 地球动力学★（4） GP15203★地球物理反演★（4） 专业课： GP14201 计算地震学（3） GP14202 地球物理学进展（4） GP14203 地震学原理（4） GP15210 地震勘探（3） GP15211 定量地震学（4） GP15212 地震偏移与成像（4） GP15213 工程地震学（4） GP15214 岩石本构理论（4） GP15215 应用地球物理学（3） GP15216 地球内部电性与探测（4） GP15218 现代计算机与网络应用（3） GP15219 固体力学（4） GP15220 城市地球物理学（3） GP15701 地球物理高级实验（2） PI05204 工程中的有限元法（3） GP16201 固体地球物理理论（4） GP16202 地球科学中的近代数学（4） GP16203 地球科学前沿讲座（4） 备注：带★号课程为博士生资格考试科目。 五、科研能力要求 按照研究生院有关规定。 六、学位论文要求 按照研究生院有关规定。 地球物理基础历年真题总结（按频率高低） 一、名词解释 1、惠更斯原理(5) 惠更斯最早提出了由某时刻波前求另一时刻波前的原理，其基本点是：波前上所有的点，都可以看做广义绕射源，此源发出二次子波，下一时刻的波前即为这些二次子波前的包络。 2、地球重力位(4) 引力和离心力的合力是地面物质的重力。设有一个函数，它是单值连续的函数，并且它在不同坐标方向的导数正好等于重力在该方向的分量，这个函数叫重力场的位函数，简称为重力位。 3、叠加速度(4) 当地下介质不是水平层状介质时，相应的反射波时距曲线将更加复杂，在实际速度分析工作中，为了简化问题，常将复杂的反射波时距曲线看作双曲线，即2+x2/V2，式中V为叠加速度。 t2=t 4、视电阻率(4) 电场作用范围内各种地层、各种地质体综合影响下得到的电阻率。 5、磁场强度(4) 单位正磁荷在磁场中某点所受的力，单位为奥斯特。 6、地震波传播介质的品质因子(Q值) (3) 无论是体波还是面波，在传播过程中其振幅都将衰减。这种衰减一部分是由于射线的扩散引起的，另一部分是能量被介质吸收而变成了热能。介质吸收振动能并将其变为热成为内摩擦。一般用无因次量“Q”值的大小来反映这种能量的衰减程度。通常把一个周期内振动所消耗的能量ΔE与总能量E之比（即相对消耗量）的倒数定义为品质因子Q,亦即：2π/Q=ΔE/E 7、磁化率(3) 表征物质在外磁场中被磁化程度的物理量。通常标记为，以方程定义为 ； 其中，是物质的磁化强度（单位体积的磁偶极矩），是辅助磁场。 8、时距曲线 (3) 9、DMO(2) 10、地震勘探中的4D和4C(2) 11、虚反射(2) 12、磁法勘探(2) 13、重力勘探(2) 14、岁差和章动(2) 15、勒夫数(h, k)、志田数(l) (1) 16、地心纬度和天文纬度(2) 17、米兰科维奇旋回(2) 18、相干合成孔径雷达（INSAR） 《地球物理场论》题库与答案 一、填空题 (每小题 1分,共30) 1. 场是时空坐标的函数。 2. 在矢量场A 分布的空间中，有向面元dS 与该面元处的A 两个矢量的点乘是矢量场A 通过dS 的 通量 。 3. 矢量场的散度是一个标量场。 4. 矢量场的散度是空间坐标的函数。 5. 矢量场的散度代表矢量场的通量源的分布特性。 6. 若矢量场A(x,y,z)的散度为f(x,y,z)，且f 不全为0，则该矢量场称为有源场。 7. 若矢量场A(x,y,z)的散度为f(x,y,z)，则称f(x,y,z)为源密度。 8. 在场矢量A 空间中一有向闭合路径l ，则称A 沿l 积分的结果称为矢量A 沿l 的环流。 9. 一个矢量场的旋度是另外一个为矢量场。 10. 矢量在空间某点处的旋度表征矢量场在该点处的漩涡源密度 11. 对一个矢量场进行旋度变换后再进行散度变化，运算结果等于0 12. 标量场的梯度表征标量场变化规律：其方向为标量场增加最快的方向，其幅度表示标量场的最大增加率。 13. 在有限区域内，任意矢量场由矢量场的散度、旋度和边界条件唯一确定。 14. 若矢量场A 的散度和旋度值在某区域V 内处处有为0，称该矢量场A 为调和场。 15. 描述电荷在三维空间中分布状态的函数是电荷体密度。 16. 描述电荷在二维空间的面上分布状态的函数是电荷面密度。 17. 电流密度矢量描述空间电流分布的状态。 18. 电流连续性方程描述了电荷密度 与电流密度矢量两者之间的关系。 19. 电场是在电荷周围形成的一种物质。 20. 产生电场的源泉有2个。 21. 电场的特性是对处于其中的电荷产生力的作用。 22. 处在电场中的电荷所受的作用力与电场强度大小成正比。 23. 磁场是在电流周围形成的一种物质。 24. 在磁场中运动电荷所受到的作用力的方向由电荷运动方向和磁场方向共同确定。 25. 线电流元Idl 在距其R 产生的磁感应强度为：03()4Idl R dB R μπ?=? 。 26. 在静电场中，穿过闭合面S 的电场的通量只与闭合面内所围电荷量有关。 27. 静电场的旋度方程表明了静电场是一种保守场。 28. 因为静电场是一种保守场，所以才可以引入电位函数。 29. 在静电场中，电位与电场强度之间存在负梯度关系。 张晁军等：近震震源深度测定精度的理论分析 摘要震源深度是地震学中最难准确测定的参数之一，各种方法对于震源深度的估计都具相当程度的不确定性，影响着人们对震源过程的认识。各种因素对震源深度的影响是非线性的，本文从近震走时公式入手，分析了震中距、到时残差和速度模型（地壳模型）对震源深度的影响。当地震波传播速度一定时，震源深度的误差与随着震中距或台站位置的增大和走时残差的增大而增大。走时残差一定时，震源深度误差随着震中距的增大和地震波速度的增大而增大。研究也表明，当速度已知，走时残差一定时，越浅的地震，定位误差可能越大。定位精度产生的水平误差随着震中距、到时误差和地震波速度的增大，震源深度误差也将增大。关键词震源深度h 测定精度误差 引言 震源深度是描述震源的最基本参数之一，它给出了地震发生在地球内部的具体位置，对了解地震孕育和发生的物理化学条件，以及地震能量集结、释放的活动构造背景都有重要的意义。地震学家用它来估计岩石圈板块的厚度，描绘板块边缘和内部岩石圈的变温结构和力学结构，以了解构造过程的详情，探索地震发生的力学机制和过程,震源深度的准确测定关系到对震源过程、断层构造、壳幔结构、应力场作用、板块运动等一系列的重要问题的正确认识（高原等，1997）。研究任何地震事件时，从地震宏观作用的研究到地震和核爆炸的识别，实际上都必须知道震源深度。 震源深度的精度仍是个棘手的问题，在现代地震目录中，它几乎已经成为最不准确的参数之一（高原等,1997）。因为地震定位受震相识别的观测误差和地壳模型与真实地球模型误差的双重影响，在实际工作中人们很难把它们分了开来（Billings,et al.,1994）。 许多学者用不同的方法来求取震源深度，如1）利用走时曲线的慢度变化极为灵敏的特点，从中可以提取震源深度的信息（赵珠，1992），尽管用细分的多层地壳模型和多路径P、S波到时资料综合定位可提高震源深度的测定精度（王周元，1989），但是慢度变化的过于灵敏会使结果偏离真实，其自身的准确程度也与地区的速度结构有关；2）应用动力学的方法改善测定震源深度的准确性，即用反演方法确定描述震源的矩张量及震源时间函数的同时，通过合成地震图和对观测地震图的拟合来改善震源深度的准确性(Robert, 1973; Beck and Christensen，1991；Sileny, 1992)。表面上看来这似乎更可靠更准确，但事实上，在这种情况下，震源深度的准确性又取决于计算格林函数时所采用的介质模型对实际介质的逼近程度（许力生，陈运泰,1997）。Velasco等(1993)认为，速度模型及假设的震源位置都会对矩心深度、震源持续时间和地震矩的估计造成影响。所以，即使借助于波形反演等动力学方法，震源深度仍是一个难以准确测定的参数。事实上，由于方法和资料的不同，特别是震源深度的精度同震源深度、剪切波速度、断层倾角和滑动角有关（Anderson，et al.,2009）故不同的测定者得到的震源深度也不同（许力生，陈运泰,1997）；3）一些学者使用深部震相（面反射震相pP and sP）来提高测定震源深度的精度（Stroujkova, 2009），认为这有助于减小因地震波速的不确定性引起的对震源深度的计算误差，然而，深部震相的识别是个困难的问题。国际数据中心（IDC）也只有11%的地震事件的震源深度是 编号 0704 0708 840-《地球物理学基础》考试大纲 一、试卷满分及考试时间 试卷满分为150分，考试时间为180分钟。 二、试卷的内容结构 地震学 60％ 地磁学 40％ 三、试卷的题型结构 填空题 20％ 分析题 80％ 四、考察的知识及范围 1、地震学 正确理解地震烈度、震级、地震频度、震中距、震源、震中、波阵面、射线、入射角、出射角、视入射角、视出射角、费马原理、球对称介质、本多夫定律、SNELL定律、高速层、低速层、正演、反演、传播速度、质点振动的位移、质点振动的速度和加速度、面波频散、相速度和群速度等概念。 在无源的情况下，建立无限均匀弹性介质中的波动方程及其解，掌握均匀平面波，非均匀平面波以及球面波之间的关系、矢量场分解及其运算，球面波的分解。掌握平面波在介质表面的折射和反射，非均匀平面波叠加形成面波的理论基础，以及自由表面瑞利面波和勒夫面波的频散特性。 以几何地震学为基础，分析近震射线及走时方程，建立首波的形成相关概念及波阵面方程。分析球对称介质中的射线特征与走时曲线的关系，确定地球内部速度分布的公式。 地震学以观测为基础，应了解地震仪的主要组成及工作原理，掌握摆的固有运动与地面运动之间的关系。另外，掌握地方震、近震、远震的射线传播路径、以及各类震相的运动学和动力学特征，学会识别简单的震相，以及利用地震记录定性判地震类别。再次，在测震学中，震级标定和用一个台或三个以上台进行地震定位是必须掌握的内容之一。 2、地磁学 地磁场的构成、地磁标势的通解、高斯系数的确定方法、高斯分析的本质内容；主磁场的起源、分布特点、西向漂移，磁极、地磁极；地壳磁异常特征、地磁异常的正演和反演、海底磁异常特征、居里温度；影响地磁场变化的因素、变化磁场的分类、地磁指数、Sq傅里叶系数确定球谐系数、典型磁暴的发展过程。 地球物理学家同济大学马在田院士 马在田，中国科学院院士、地球物理学家，男，辽宁法库人。1957年毕业于苏联列宁格勒矿业学院地球物理系。同济大学海洋地质系教授。在反射地震学方法方面提出过许多独创性的原理和技术，对发展中国地震勘探事业具有重要作用。50~60年代提出以"突出地震反射标准层方法",为代表的一系列地震方法，为华北盆地迅速找到油田发挥了重要作用。70年代作为中国最大的地球物理计算中心的方法程序研究室负责人，领导和参与了创建中国大型计算机地震勘探数据处理系统的工作。80年代着重地震偏移成像和三维地震勘探方法的研究，在偏移成像原理和方法的研究方面取得重大成果，并受到国外地球物理界的重视。本项研究获得过国家科学进步奖和陈嘉庚地球科学奖。90年代承担国家自然科学基金重大项目"地震波传播与波场成像"的课题研究，在深度偏移方法和多分量地震数据处理新理论与新技术方面取得新进展。1991年当选为中国科学院院士(学部委员)。 1930年10月生，辽宁法库人，高中就读于东北实验学校(现辽宁省实验中学)，1957年毕业于苏联列宁格勒矿物学院地球物理系，1991年当选中国科学院院士。著名地球物理学家，现为同济大学海洋地质与地球物理系教授、博士生导师。 编辑本段成就及荣誉 主要从事地震波偏移理论、数据处理和物理模拟的研究对我国应用地球物理学，特别是能源勘探和开发中的现代地震方法和技术有系统贡献。在地震偏移成像理论和和应用方面取得具有国际影响的科研成果。科技成果曾先后获陈嘉庚地球科学奖、国家科技进步二等奖和进步一等奖。1993年被评为首届"上海市科技功臣"，1995年被评为全国先进工作者。现任上海市科协副主席。 马在田专著 1、陆相油储地球物理学导论科学出版社1997年 2、计算地球物理学概论同济大学出版社1997年 3、反射地震学论文集同济大学出版社2000年 马在田主要学术论文(1983~2003) 1.马在田高阶方程偏移的分裂算法地球物理学报1983 2.Ma Z&Ji S,All Dip Finte-Difference Migration with Scalar Wave Acta Meteorologica Sinica China Geology Frontiers of Earth Science 沉积与特提斯地质地球环境学报地下水科学与工程 国土资源科普与文化华东地质火山地质与矿产 气象学报山东地质矿产勘查 石油学报(石油加工)有色金属工程石油科学(英文版) 中国地质调查资源与产业中国地理科学(英文版)冰川冻土测井技术安徽地质 成都理工大学学报(自然科学版)成都理工学院学报沉积学报 大地构造与成矿学大地构造与成矿学(英文版)城市地质 大庆石油学院学报地层学杂志大庆石油地质与开发 地理科学进展地理学报地理科学 地理研究地理与地理信息科学地理学报(英文版) 地球科学地球科学进展地球化学 地球物理学报地球物理学进展地球科学与环境学报 地球学报地球与环境地球信息科学 地下水地学前缘地震 地震地磁观测与研究地震地质地震工程与工程振动 地震学报地震研究地质调查与研究 地质科技情报地质科学地质科学译丛 地质力学学报地质论评地质通报 地质学报(英文版)地质学报(中文版)地质学刊(江苏地质) 地质与勘探地质与资源地质灾害与环境保护 地质找矿论丛第四纪研究海相油气地质 非金属矿粉煤灰综合利用福建地质 地学前缘(英文版)干旱区地理干旱区研究 甘肃地质学报高校地质学报工程地质学报(英文版)工程勘察工程抗震与加固改造古地理学报 古脊椎动物学报古生物学报广东地质 广西地质硅酸盐通报硅酸盐学报 贵金属贵州地质国土资源科技管理 国土资源遥感国外地质勘探技术国外铀金地质 海洋地质与第四纪地质海洋工程海洋湖沼通报 海洋环境科学海洋科学海洋科学进展 海洋通报海洋学报海洋学研究 海洋与湖沼海洋预报河南地质 核地知与行黑龙江地质湖泊科学 湖南地质湖南科技大学学报(自然科学版)华北地震科学 华北地质矿产杂志华东地质学院学报华东铀矿地质 华南地质与矿产化工矿产地质环境科学学报 黄金黄金地质黄金科学技术 吉林大学学报(地球科学版)吉林地质极地研究 建筑材料学报江西地质江西地质科技 地球物理勘探习题 1、什么是重力勘探方法 重力勘是指以岩石、矿石密度差异为基础，由于密度差异会导致地球的正常重力场发生局部变化（即重力异常），通过观测研究重力异常达到解决地质问题的勘探法。 2、什么是重力场和重力位 重力场：地球周围具有重力作用的空间成为重力场。 重力位：重力场中的重力位W等于单位质量的质点由无穷远移至该点所做的功。 3、重力场强度与重力加速度间有什么关系 重力场强度，无论在数值上，还是量纲上都等于重力加速度，而且两者的方向也一致。在重力勘探中，凡是提到重力都是指重力加速度。空间内某点的重力场强度等于该点的重力加速度。 4、重力勘探(SI)中，重力的单位是什么重力单位在SI制和CGS制间如何换算 ①在SI制中为m·s-2 ，它的百分之一为国际通用单位简写.；②SI和CGS的换算：.=10-1 mGal 5、什么是地球的正常重力场正常重力场随纬度和高度的变化有什么规律 ①地球的正常重力场：假设地球是一个旋转椭球体（参考平面），表面光泽，内部密度是均匀的，或是呈同心层状分布，每层的密度是均匀的，并且椭球面的形状与大地水准面的偏差很小，此时地球所产生的重力场即正常重力场。②正常重力值只与纬度有关，在赤道处最小，两极处最大，相差约.；正常重力值随纬度变化的变化率，在纬度45°处最大，而在赤道处和两极处为零；正常重力值随高度增加而减小，其变化率为./w。· 6、解释重力异常的实质。 重力异常是由于地球表面地形的起伏、地球内部质量的不均匀和内部变动和重力日变引起的重力和正常值产生偏差的现象。 7、在工作中如何确定重力测量的精度和比例尺布置测网的原则是什么 ①比例尺反映了重力测量工作的详细程度，取决于相邻测线间的距离。测量精度是根据地质任务和工作比例尺来确定；以能反映探测对象引起的最小异常为准则，一般以最小探测对象 地球物理与空间信息学院专业介绍 学院大类专业介绍： 学院的专业属于地球物理类。该大类专业包括地球物理学（地质与地球物理实验班）、地球信息科学与技术两个专业。 地球物理类专业培养目标和要求：本类专业培养的学生，具备坚实的数理基础和较系统的地质、地球物理、3S等基本理论、基本知识和基本技能，能运用物理学、数学与计算机科学的理论、方法和现代高科技手段，从事与地球内部结构探索、地球动力和演化、资源勘查和开发利用、地质灾害的预测和防治、水利、电力、交通等重大基础工程的勘测、生态环境的保护以及对污染的监测等方面的工作，具有创新精神和实践能力、良好的科学素养及教学、科研能力、德智体全面发展的高级专门人才。 地球物理类毕业生应获得的基本知识和能力：掌握数学、物理学、地质学、计算机科学、信息科学、电子学等方面基本理论、基本知识和基本技能，具有坚实而宽广的专业基础知识；掌握地球物理学的基本理论、基本知识和基本实验技能；掌握遥感技术、地理信息系统和卫星导航定位技术等方面的基本理论和基本知识。 地球物理类主要课程设置和教学环节：数学、物理学、地质学、信息科学、地球物理学、3S课程等以及主要课程的实验和实习、地质实习、专业教学学习和毕业论文设计等。 地球物理类修业年限：四年 地球物理类授予学位：理学学士、工学学士 地球物理类主要就业领域：国土资源、水力、电力、交通（铁路、公路、桥梁、机场建设）、能源（石油、煤炭）、环保、信息等行业的研究所、大专院校、企业，从事科研、教学、生产及管理等工作，有很强适应性。 主要课程设置（前2年）： （1）、通识教育课程：包括马列、德育、英语、高级计算机程序设计、体育、军事理论等必修课，及人文、社科、经济、管理、社会实践等选修课程； （2）、学科基础课程：高等数学、大学物理、测量学、地质学、信号与系统、固体地球物理概论等； （3）、集中性实践环节：军训、测量实习、计算机程序课程设计、地质教学实习 （后两年专业培养阶段的主要课程和实践内容见各专业教学计划） 学科：理学 一级学科代码：0708 一级学科名称：地球物理学 专业解析 地球物理学是一门融入了物理学、地质学、大气科学、海洋科学和天文学多个学科的交叉学科。 它是运用物理学的基本原理和方法、利用先进的电子和信息技术观测各种地球物理场，探索地球内部奥秘，研究相关的各种自然灾害，从而改善人类生存环境，为预防及减轻自然灾害所带来的损失，也为人类的太空活动提供空间环境保证。比如地球内部的温度分布，地磁场的起源、架构和变化，大陆地壳大尺度的特征诸如断裂、大陆缝合线和大洋中脊等都是该专业所研究的内容。随着科技的发展，地球物理学的研究范围逐渐延伸到地球大气层的外部的现象，例如电离层电机效应、极光放电和磁层顶电流系统，甚至延伸到其他行星及其卫星的物理性质。 北京大学：固体地球物理学是一门从物理学的角度研究地球内部及其周围环境的科学。其研究历史可追溯到牛顿和开尔文等物理学家的研究工作。由于计算机技术、计算数学和地球物理观测及实验技术的飞速发展，固体地球物理学现在成为地球科学研究中的一支生力军。其研究内容涉及地球本体的各种物理场。目的是认识与探索地球内部奥秘（例如其物质组成及演化规律等），发现地球内部的各种物理过程并揭示其规律。在此基础上为优化和改善人类生存环境，为预防及减轻自然灾害，为探测和开发国民经济建设中急需的能源及资源提供新理论、新方法和新技术。 本专业创建于1956年，在全国同类专业中历史最悠久。四十年来培养了大批从事地球物理学及相关学科研究工作的高级科技人才及管理人才。他们中有些已经成为科学院院士，有些在国家的重要科研与行政部门担任高级领导职务，还有相当一部分在国外著名大学与研究机构从事科研和教学。 本专业是国家固体地球物理学的硕士与博士培养基地，师资力量雄厚。教授、副教授9名，高级工程师2名，教师队伍年轻、精干，并与国外著名大学和研究机构有着密切的联系及良好的合作关系。本专业注重培养大学生具有坚实的数学、物理基础，深厚的外语与计算机知识，了解并掌握现在地球物理学的基础知识。固体地球物理学的学科特点决定了本专业毕业的学生不仅具有很强的从事现代地球物理科学研究的能力，而且能适应现代社会多方面工作的需要，能够成为一代新型的科技与管理人才。 中科院研究生院硕士研究生入学考试 《地球物理学》考试大纲 本“地球物理学”考试大纲适用于中国科学院研究生院固体地球物理与地球动力学等专业的硕士研究生入学考试。“地球物理学”是相关学科专业的基础理论课程，它的主要内容包括地震学、重力与固体潮、地磁学、地热学及海底扩张与板块构造等部分。要求考生对其基本概念有比较深入的了解，掌握基本原理、方法及一般应用。 一、考试内容 （一）介质弹性与波动理论基础 1．弹性介质、应力与形变 2．弹性介质中的波动传播方程 3．弹性介质中的平面波与球面波 4．界面的影响 5．射线理论 （二）地震学基础 1．断层错动和地震波激发 2．地震仪与地震观测记录，地震的烈度、能量和震级 3．地震发震时间与震源位置的基本确定方法 4．地震体波的走时、振幅与理论地震图 5．球面层中地震体波的走时和地球内部基本构造 6．各种常见震相标示规则及其射线路径 7．地震面波的波动方程、频散方程和上地幔结构 8．地球的自由振荡 （三）地球势理论基础 1．地球重力位与地球形状 2．地球重力异常与地球内部构造 3．地球的固体潮 4．地球磁场的一般性质 5．岩石磁性与古地磁 6．地磁成因 7．地磁感应与地球内部的电导性 （四）热流与地球内部温度 1．热传导、热对流与热辐射 2．大地热流 3．热流方程的简单应用 4．地球内部温度 （五）大陆漂移、海底扩张和板块构造 1．大陆漂移与洋底扩张学说 2．板块构造与运动的基本理论与方法 3．地幔对流的基本理论 二、考试要求 （一）介质弹性与波动理论基础 1、了解并掌握地震波的弹性介质理论基础：弹性力学对介质的四个基本假定，应力与形变的基本定义，应力方程的推导过程以及包括杨氏模量与泊松比在内的五个弹性常数之间的相互关系； 2、熟练推导弹性介质中的波动传播方程，掌握纵波与横波的传播特征，了解其速度与密度及相关弹性常数的相互关系； 3、掌握弹性介质中的平面波与球面波的传播特征，特别是在简谐波情况下的振动与传播特征的异同； 4、了解界面的存在对入射纵（横）波、反射纵（横）波及折射纵（横）波的影响，并且掌握平面纵（横）波转播过程中折射系数与反射系数、转换系数的推导； 5、了解地震波射线理论中的费马原理，Snell定律，射线常数、本多夫定律、首波路径、首波临界角等基本概念。 （二）地震学基础 1、了解天然地震基本成因和断层错动激发地震波的基本概念；了解地震仪与地震观测记录的基本原理；了解地震烈度、能量和震级的基本定义；掌握地震发震时间与震源位置的测定原理与基本方法； 2、对于单个水平界面、单个倾斜界面及多层界面，掌握直达波、反射波与首波的走时方程的推导过程；掌握非匀速介质中迴折波参数方程形式的走时公式的推导，了解在不同速度分布函数的形式下，走时曲线的特征；了解平面层中体波的能量与振幅的关系并掌握在平面简谐波情况下的推导，了解直达波、迴折波、反射波与首波情况下，传播过程中的能量发散过程，以及自由界面对入射平面波的能量分配过程的影响等；简单了解地震体波的振幅受到哪些因素的影响以及利用广义射线理论求解理论地震图的基本原理； 3、掌握球面层中地震体波的射线参数方程与本多夫定律等的推导，不同的速率—深度分布曲线情况下对应的地震射线及其走时方程的推导，并了解正常及特殊情况下的走时曲线特征，掌握走时反演的古登堡方法与赫格罗兹—贝特曼—威歇特方法的一般原理与推导过程； 4、了解并掌握常用地震震相的标示规则及其传播过程中的射线路径、走时及振幅特征； 5、了解地震面波与地震体波在传播过程中的异同点，掌握洛夫波与雷利波的传播特征及在一些简单模型下的波动方程和频散方程；了解地震面波的频散方程及其所反映的地球内部构造，了解并掌握群速度与相速度的基本概念及其相互关系推导与计算方法； 物探方法现状及未来展望 发表时间：2018-12-12T17:02:36.277Z 来源：《基层建设》2018年第29期作者：刘晨阳 [导读] 工程物探方法作为水文地质、工程地质以及环境地质勘探都必不可少的方法之一，与我国的工程建设事业息息相关。 吉林大学建设工程学院工程地质系长春 130026 工程物探方法作为水文地质、工程地质以及环境地质勘探都必不可少的方法之一，与我国的工程建设事业息息相关。通过应用地球物理方法，达到探查建筑物地基、地下管线以及地下不良地质体和覆盖层等目的，工程物探在工程建设中发挥着至关重要的作用。 1现有的物探方法 工程物探所采用的技术方法种类繁多，根据不同的工作环境，可以分为航空物探、地面物探和地下物探三类。根据所使用的仪器设备和所依据的原理又可划分为：电法勘探、地震勘探以及电磁勘探、重力勘探。 浅层地震勘探由于具有精度高、分辨率高、探测深度大并且对场地要求较小的优点而在工程地质勘探中发挥着至关重要的作用，其勘探方法可分为反射波法、折射波法和透射波法，工程勘察中常常根据不同的勘探精度和适用性而选择不同的方法。反射波法由于对场地的开阔程度较折射波法小并且激发所用的爆炸药量较小而被广泛使用。地震勘探是根据地层岩石之间的弹性参数差异勘探的。反射波法反映的是波阻抗界面，不同的地层其波阻抗不同从而可以根据岩石弹性参数的差异划分出覆盖层与基岩的分界面，达到探测覆盖层厚度的目的。 高密度电阻率法具有探测密度高、信息量大、工作效率高的优点，能够直观的反映出一定厚度或规模的软弱夹层、砂层，空洞和地下水位，对地层周围地质情况反映明显，根据岩矿石的电性差异可以对地层进行分层，有助于在工程施工过程中较为准确的找出病害区和基岩面，是覆盖层探测的可选方法。地质雷达具有勘探精度高，对场地范围大小和起伏程度要求不高，探测方向性好的优点，对厚度较薄的地层反映异常清晰，对于富水区、破碎带和空洞反映明显，根据覆盖层和基岩之间明显的介电常数差异可以对覆盖层的厚度进行探测。 2综合物探方法的广泛使用 在工程地质勘察中，勘察的对象与周围的环境或介质往往存在着某种差异，而这些差异所呈现出的天然或者人为物理场的分布特征则能反映出地下的地质特征，为工程的建设以及施工提供有效的勘探依据。然而，地下介质参数并不是由单一参数决定的，如果只是考虑单一的物性参数所得出来的物探资料很难具有说服力，地下介质的复杂性造就了物探方法的多解性，因此在勘探过程中大多是结合地质以及地球物理的特征，选择其最优的组合方法，将多种物探方法综合使用，最终通过钻探资料验证，从而得出物探方法在工程勘察中的应用效果。 高密度电阻率法[1]是一种阵列勘探的二维勘探的方法，上世纪70年代末有学者研究发现了传统电法勘探有许多不足之处，因此产生了阵列电法勘探的思想；英国学者所设计的电测深装置即为高密度电法的雏型。如下图1所示： 图1电法工作原理图 20世纪80年代，日本株会社借助于电极转换板暂时实现了高密度电法的野外数据采集，然而由于设计的不完善，这套设备并没有完全发挥出高密度电法纵横向二维勘探的优越性。至80年代末，高密度电法开始传入中国，一些高校和科研部门对高密度电法进行了技术研究，理论联系实践，从而对方法理论和相关的技术问题进行了完善。经过科研工作者的不懈努力与研究，高密度电阻率法的数据处理和反演已经由二维逐步发展到三维，三维数据场的可视化已经得到了实现。高密度电阻率法由于工作效率高，反映的地电信息量较大已经被广泛应用于工程地质中去，如基岩面的调查，建筑选址及断层等其他地质灾害探测等。地质雷达最早的雏形是1904年Husemeyer通过电磁波的信号来探测距离较远的地面的金属体，1910年德国科学家在其专利中提出了用电磁波来探测地下介质的概念，1924年，英国物理学家Edward Victor Appleton利用电磁反射波估算了电离层的高度，用电磁波进行探测的方法开始逐渐被应用。然而，自从1929年德国地球物理学家在奥地利地区利用电磁波脉冲探测目标体之后，通过电磁波探测地下介质体开始被遗忘。 瞬变电磁法[2]（Transient Electromagnetic Methods）的基础是电磁感应原理，场源为人工源，因为研究的是响应场与时间的关系，又被称为时间域电磁法（Time Domain Electromagnetic Methods）。其人工场源分为2类：电偶源（即接地回线）和电磁源（即不接地回线）。 利用人工场源向地下发射一次脉冲场，在其激发下的瞬间，产生一个向回线法线方向传播的一次磁场（即一次场），在一次场激励下，地质体将产生涡流。在一次场消失以后，涡流不会马上消失，它会有一个衰减的过程，此过程会产生一个衰减的二次磁场，并继续传播，再由接收回线接收二次场。这样，通过分析二次磁场的信息变化，就可以得到地质体的电性分布情况。 中国地质大学研究生院 硕士研究生入学考试《地球物理学基础》考试大纲 一、试卷结构 简述题和论述题 二、考试大纲 1、地球的起源、运动与内部结构 考试内容：太阳系组成与演化、地球的转动与轨迹、地球的内部结构和地球内部的物质组成等方面内容。重点包括太阳系组成与演化、太阳系天体轨道特征、自转特征和质量与密度特征、地球的转动与轨迹、地球内部主要层圈结构（地壳、上地幔、过渡带、下地幔、内核及外地核）及其物理特征、地壳物质组成及洋壳和陆壳的区别以及上地幔、过渡带、下地幔、地核的物质组成及推测方法等问题。 2、地球的形状、密度及重力场 考试内容：地球重力、大地水准面与地球形状、正常重力场与重力异常、地壳均衡与重力均衡异常和潮汐作用与固体潮等方面的内容。重点包括地球重力场、地球的重力位、地球重力变化、重力等位面、大地水准面、地球的基本形状——标准椭球面、垂线偏差与高程异常、正常重力场、各种校正与重力异常、地壳均衡概念、均衡异常、潮汐作用、起潮力、重力固体潮等问题。 3、地球的磁场 考试内容：地球磁场及其构成、岩石磁性、地磁场起源假说、地球的变化磁场和古地磁学与地磁场变迁等方面内容。重点包括地磁要素、地磁要素发布特点、地磁偶极子场、基本磁场、磁异常、地球变化磁场三大类岩石磁性特征、自激发电机假说、地磁场成因的基本解释、地磁平静变化与扰动变化特征、岩石剩余磁性及其成因、古地磁学研究内容及方法、地磁极的漂移、地磁极的倒转等问题。 4、地球的电磁感应和电性结构 考试内容：地球电磁感应的物理基础、电磁感应与地球内部的电导率和地球深部电性结构特征等方面内容。重点包括地球电磁感应的物理基础、地球内部电磁场的来源、球体问题与平面问题、基本方程——麦克斯韦方程组、谐波场方程、趋肤深度、天然场源电磁感应、人工场源电磁感应、地球内部的电导率分特征。 5、地球内部热状态与地热场特征 考试内容：热场概念与岩石热物理特征、地球内部的热源与大地热流、地球内部的温度分布和地球的热历史等方面内容。重点包括地热场与热流密度概念、岩石热导率/比热/热扩散率/生热率、岩石热传递形式、地球原始温度、放射性生热、其它热源、大地热流值及其分布特征、地壳-地幔-地核温度分布规律、地球的热能源与耗损、地球的增温与约束等问题。 6、地球内部的地震波场 考试内容：地震与介质的弹性性质、地震波及其特征、地震体波的传播、地震面波及其特征、 第22 卷第1 期地球物理学进展Vol.22 No.1 注：（1）在文章前写上文章编号； （2）在文章前写上详细联系方式和准确联系地址。 （文章样式：标题行（小二号黑体） 首都圈地震活动构造成因的小震精定位分析 作者行：李乐1,陈棋福2,陈颙 2 单位行：(1.中国地震局地球物理研究所, 北京100081； 2.中国地震局地震预测研究所，北京100036) 摘要应完整的概括出文章的目的、方法、结果及结论（四要素）；要求简洁、独立、具体，方便收录。简洁：指排除常识内容，避免重复题目。独立：不得引用文中参考文献号、图号和公式号；具体：尽量用具体数字来说明该项工作取得的进展或成效，例如某项性能指标提高了百分之多少，避免“效果很好”这类的含糊其辞。便于收录：这是指摘要、题目中避免包含公式、上下标等，以方便国内外文摘和题录数据库收录文本数据。 摘要常常会通过各二次文献（如文摘型数据库、文摘期刊）提供给读者，高质量的摘要有利于文摘被国际权威数据库收录，有利于引起同行的关注和引用。 关键词关键词1，关键词2，关键词3，关键词4，关键词5…… （此行内容可由编辑在定稿时给出）中图分类号文献标识码 A 文章编号 1004－2903（2007） 英文标题Relocated sismicity in big Beijing area and tis tectonic implication 英文作者名（姓全大写，名首字母大写，双名中间用连线） Y ANG Hui-zhu1, ZHANG Y ou-sheng1, TAO Guo2 英文单位名称（给出作者单位的公开专用英文，避免自造名称） (1.institute of Geophysics, China Earthquake administration, Beijing 100081,China; 2. Institute of Earthquake Science, China Earthquake Administration, Beijing 100036, China) 英文摘要和关键词：（英文摘要一般与中文摘要对应，但内容可更加详细） Abstract The text of English abstracts. The text of English abstracts. The text of English abstracts. The text of English abstracts. The text of English abstracts. The text of English abstracts. The text of English abstracts. The text of English abstracts. The text of English abstracts. The text of English abstracts. The text of English abstracts. The text of English abstracts. Keywords（与中文对应） （正文部分为五号字，宋体，作者来稿可以不用双栏排版） 1 1第一页的下注中给出以下内容：1 投稿日期和修回日期；2 资助项目（主要为省部级以上的项目）； 3 作者简介（第一作者和通讯作者）；电子邮件地址是必要的。作者可以在此给出详细联系地址和 方式。 1、 在扩散过程中,各种离子的迁移速度不同,这样在低浓度溶液一方富集负电荷，高浓度溶液富集正电荷,形成一 个静电场,电场的形成反过来影响离子的迁移速度,最后达到一个动态平衡,如此在接触面附近的电动势保持一定值,这个电动势叫扩散电动势记为Ed 。 2、 泥岩薄膜离子扩散,但泥岩对负离子有吸附作用,可以吸附一部分氯离子,扩散的结果使浓度小的一方富集大 量的钠离子而带正电,浓度大的一方富集大量的氯离子而带负电,这样在泥岩薄膜形成扩散吸附电动势记为Eda 3、 当地层水矿化度大于泥浆滤液矿化度时，储集层自然电位曲线偏向低电位一方的异常称为负异常。 4、 当地层水矿化度小于泥浆滤液矿化度时，储集层自然电位曲线偏向高电位一方的异常称为正异常。 5、 在钻井过程中, 通常保持泥浆柱压力稍微大于地层压力,在压力差作用下,泥浆滤液向渗透层侵入,泥浆滤液 替换地层孔隙所含的液体而形成侵入带,同时泥浆中的颗粒附在井壁上形成泥饼,这种现象叫泥浆侵入. 6、 高侵:侵入带电阻率Ri 大于原状地层电阻率Rt; 7、 低侵:侵入带电阻率Ri 小于原状地层电阻率Rt 8、 梯度电极系：成对电极距离小于不成对电极到成对电极距离的电极系叫梯度电极系。 9、 标准测井：是一种最简单的综合测井,是各油田或油区为了粗略划分岩性和油气、水层，并进行井间地层对 比，对每口井从井口到井底都必须测量的一套综合测井方法。因它常用于地层对比，故又称对比测井。 10、电位电极系：成对电极距离大于不成对电极到成对电极距离的电极系叫电位电极系。 11、侧向测井：在电极上增加聚焦电极迫使供电电极发出的电流侧向地流入地层从而减小井的分流作用和围岩的影响,提高纵向分辨能力,这种测井叫侧向测井又称为聚焦测井 12、横向微分几何因子 ： 横向积分几何因子 ： 纵向微分几何因子： 纵向积分几何因子 ： 13、声系：声波测井仪器中,声波发射探头和接收探头按一定要求形成的组合称为声波测井仪器的声系 14、深度误差：仪器记录点与实际传播路径中点不在同一深度上。 15、相位误差：时差记录产生的误差。 16、周波跳跃：在裂缝发育地层,滑行纵波首波幅度急剧减小,以致第二道接收探头接收到的首波不能触发记录波,而往往是首波以后第二个,甚至是第三或第四个续至波触发记录波.这样记录到到时差就急剧增大,而且是按声波信号的周期成倍增加,这种现象叫周波跳跃. 17、体积模型：把单位体积岩石传播时间分成几部分传播时间的体积加权值。 18、超压地层、欠压地层: 当地层压力大于相同深度的静水柱压力的层位，通常称为超压地层；反之，成为欠压地层。 19、放射性 放射性核素都能自发的放出各种射线。 20.同位素 凡质子数相同，中子数不同的几种核素 21..基态、激发态 基态—原子核可处于不同的能量状态，能量最低状态。 激发态—原子核处于比基态高的能量状态，即原子核被激发了 22.半衰期 原有的放射性核数衰变掉一半所需的时间。 23.α射线—由氦原子核 组成的粒子流。氦核又称α粒子，因而可以说是α粒子流。 24.β射线—高速运动的电子流。V=2C/3（C 为光速)，对物质的电离作用较强，而贯穿物质的本领较小 25.γ射线—由γ光子组成的粒子流。γ光子是不带电的中性粒子，以光速运动。 26.含氢指数地层对快中子的减速能力主要决定于地层含氢量。中子源强度和源距一定时，慢中子计数率 就只 的贡献。 介质对的无限长圆柱体物理意义：半径为横积a d r r r dr r G G σ? =≡2 /0 )(的贡献。薄板状介质对无限延伸物理意义：单位厚度的a z dr z r g G σ?∞ ≡0 ),(的贡献。 板状介质对的无限延伸物理意义：厚度纵积a h h h dz z G G σ?-≡2 /2 /)(的贡献。圆筒状介质对的无限长 径为物理意义：单位厚度半a r r dz z r g G σ?∞ ∞ -≡),(地球物理学专业
地球物理学基础复习资料(白永利)
固体地球物理学
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震源深度确定
大学理科专业分类
专业名称
07
学科门类：理学
0701
数学类
070101
数学与应用数学
070102
信息与计算科学
0702
物理学类
070201
物理学
070202
应用物理学
070203
核物理
0703
化学类
070301
化学
070302
应用化学（注：可授理学或工学学士学位）
天文学类
070401
天文学
0705
地理科学类
070501
地理科学
070502
自然地理与资源环境（注：可授理学或管理学学士学位）
070503
人文地理与城乡规划（注：可授理学或管理学学士学位）
070504
地理信息科学
0706
大气科学类
070601
大气科学
070602
应用气象学
0707
海洋科学类
070701
海洋科学
070702
海洋技术(注：可授理学或工学学士学位)
地球物理学类
070801
地球物理学
070802
空间科学与技术（注：可授理学或工学学士学位）
0709
地质学类
070901
地质学
070902
地球化学
0710
生物科学类
071001
生物科学
071002
生物技术（注：可授理学或工学学士学位）
071003
生物信息学（注：可授理学或工学学士学位）
071004
生态学
0711
心理学类
071101
心理学（注：可授理学或教育学学士学位）
071102
应用心理学（注：可授理学或教育学学士学位）840-地球物理学基础
地球物理学家 同济大学马在田院士20页word文档
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