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1、精选优质文档-倾情为你奉上1、基本概念：重力等位面、重力异常、地磁要素、磁异常、感应磁化强度，地磁日变、波阻抗、震相、同相轴、偏移距、电阻率、极化率当位移方向l与重力g的方向垂直时W(x,y,z)=C(常数) 在W(x,y,z)=C方程所确定的曲面上，重力位各处都等于常数C，称这曲面叫重力等位面。重力等位面：重力异常：在重力学中，由地下岩矿石密度分布不均匀所引起的重力变化磁异常：主要指地壳浅部具有磁性的岩石或矿石所引起的局部磁场，它叠加在基本磁场之上。感应磁化强度：岩（矿）石被现在地磁场磁化而具有的磁化强度称为感应磁化强度地磁日变：地磁的太阳静日变化，以太阳日（24小时）为周期的日变化。太阴日
2、变化：以来于地方太阴日，并以半个太阴日为周期的变化。波阻抗：地震波在介质中传播时，作用于某个面积上的压力与单位时间内垂直通过此面积的质点流量(即面积乘质点振动速度)之比，具有阻力的含义，称为波阻抗，其数值等于介质密度p与波速V的乘积。震相：在地震图上显示的性质不同或传播路径不同的地震波组。各种震相在到时、波形、振幅、周期、质点运动等方面都各有它们自己的特征。同相轴：地震记录上各道振动相位相同的极值(俗称波峰成波谷)的连线称为同相轴。（在解释地震勘探资料时，常常根据地震记录上有规律地出现的形状相似的振动画出不同的同相轴，它们表示不同层次的地震波。）偏移距：指激发点到最近的检波器组中心的距离，常常
3、分解为两个分量：垂直偏移距，即以直角到排列线的距离；纵偏移距，从激发点在排列线的投影到第一个检波器组中心的距离。电阻率：表征物体导电性好坏的一个物理量。在数值上，它相当于电流垂直通过边长为一米的立方体均匀物质时，该物质所具有的电阻值。极化率：表征极化介质的激电性质。2、什么是地球物理学，包括哪些主要方法，这些方法研究的物理基础是什么？（绪论）地球物理学是应用物理学的方法研究地球的一门科学。从广义上来讲，地球物理学的研究对象包括从固体地球的内核直至大气圈边界的整个地球；从狭义上来讲，地球物理学指的就是固体地球物理学，运用物理学的方法理解、解释地球的内部构造、组成、动力学以及与地球表面地质现象的关
4、系。主要的地球物理方法有：地震学方法：地震是一种常见的地质现象。对其孕育、发生的研究包括了运动学和动力学二个方面的内容。地震波的传播带来了大量、丰富的地球内部的信息因此地震学本身就是固体地球物理学的重要组成部分。根据介质的弹性和密度差异，通过观测和分析大地对地震波的响应，推断地球内部介质的结构和岩石的性质测量量：地面的震动（位移，速度，加速度）地球内部参数：速度，密度，衰减Q。重力学方法：研究重力场时空分布规律及其测量方法的科学。测量量：重力加速度地球内部参数：密度地磁学方法：研究地磁场空间分布和随时间变化的规律。测量量：磁场的强度和方向地球内部参数：磁化系数地电学方法：研究地球内部介质的电性
5、特征及其分布规律。测量量：视电阻率,视激化率地球内部参数：电阻率,激化率地热方法：3、简要说明地壳均衡理论，普拉特均衡理论和艾里均衡理论基本原理；（重力学-3）在地下某个深度(称为补偿深度)的下面，地球内部的压力是流体静压力或静水压力，这就意味著在补偿深度处单位横截面上伏柱体的重量，必须完全是相等的；地球曲率的小的校正会造成一些差别。如果在地球的表面存在过剩的负载，例如山脉，洋脊或冰帽，那么如果达到了均衡，在这个表面之下，补偿深度之上，一定存在一个等效的补偿质量的亏损；对于海洋，这样的亏损负载会出现相反的情况。所谓地壳均衡，就是说从地下某一深度算起，相同面积所承载的质量趋于相等，地面上大面积质
6、量的增减，地下必有所补偿。普拉特(1854年)：地下从某一深度算起(称补偿深度)，以下物质的密度是均匀的，但以上的物质，则相同截面的柱体保持相同的总质量，因此地形越高，密度越小，即在垂直方向是均匀膨胀的。艾里(1855年)：把地壳视为较轻的均质岩石柱体，漂浮在较重的均质岩浆之上、处于静力平衡状态，根据阿基米德浮力原理可知，山愈高则陷入岩浆愈深形成山根，而海愈深则缺失的质量越多，岩浆将向上凸出也愈高，形成反山根。4、布格重力异常的定义及其他地质地球物理含义？（重力学-2）布格重力异常在法耶异常基础上，再加上中间层校正，即经过正常场校正、地形校正、布格校正(高度校正和中间层校正)的重力异常。含义：
7、布格重力异常包含了壳内各种偏离正常密度分布的矿体与构造的影响，也包括了地壳下界面起伏而在横向上相对上地幔质量的巨大亏损或盈余的影响。自由空间重力异常是对观测值仅做正常场校正和高度校正，反映的是实际地球的形状和质量分布与参考椭球体的偏差。法耶异常：gFI中还包含有地形影响的因素在内，若加上局部地形校正，即得到第二种自由空间重力异常。第二种自由空间重力异常5、重力资料整理中，一般要作哪些校正，理解各校正的物理含义，简单的公式要记住，并做相应的计算。（重力学-2）重力资料整理目的是求出消除仪器的零点漂移之后各测点相对于基点的相对重力值。经过零点校正后得到的是各测点相对于总基点的相对重力值，它包括因地
8、下密度不均匀的地质体引起的异常，也包含因各测点周围地形不同、所处纬度不同等因素的影响。地形校正校正原因：地形起伏往往使得测点周围的物质不能处于同一水准面内，对实测重力异常造成了严重的干扰，必须通过地形校正予以消除。校正办法：除去测点所在水准面以上的多余物质，并将水准面以下空缺部分用物质填补起来。校正方法中间层校正校正办法：中间层可当作一个厚度为h，密度为的无限长水平均匀物质面，其校正公式为：测点高于大地水准面或基准面时，h取正，反之取负。校正原因：经地形校正后，测点周围的地形变成水准面，但测点所在水准面与大地水准面或基准面（总基点所在水准面）间还存在着一个水平物质层，消除这一物质层的影响就是中
9、间层校正。高度校正（自由空间校正）校正方法：ghg.u. = 3.086hm测点高于大地水准面或基准时，h取正，反之取负校正原因：经地形、中间层校正后，测点与大地水准面或基准面间还存在一个高度差h，要消除这一高度差对实测的影响，就要进行高度校正。正常场(纬度)校正校正原因：当测点与总基点不在同一纬度时，测点重力值包含了总基点与测点间的正常重力场的差值，这一差值需要消除。校正方法：在大面积的测量时，按1909赫尔默特公式计算出正常重力值，再从观测值中减掉它。在小面积的重力测量中，按下式计算： g g u = 8 14sin 2 D km 为总基点纬度或测区平均纬度D为测点到总基点纬度向距离，在北
10、半球，当测点位于总基点以北时D取正，反之取负，单位为km。各项校正物理含义地形校：消除测点附近的地形影响，使测点周围没有地形；中间层校正：消除测点和基点之间中间层质量的影响；高度校正：消除正常重力场随高度的变化的影响，使测点和基点位于同一高度；纬度校正：消除正常重力场随纬度的变化的影响，使测点和基点位于同一纬度。6、地磁要素如何定义，各要素之间有什么关系？（地磁学-1）磁偏角D磁倾角I总磁场强度T垂直磁场强度Z水平磁场强度H水平X分量(北向)水平Y分量(东向)x为向北分量；y为向东分量；z为垂直分量；Bt为测点地磁场总磁感应强度矢量；H为地磁场在水平面上的投影，称为水平分量；D为H矢量与x轴的
11、夹角，成为磁偏角；I为地磁场偏离水平面的角度，成为磁倾角。关系如下：x=H cos D,y= H sin D ,tan I =z/H,tan D=y/x ,H*H=x*x + y*y,Bt*Bt=H*H + z*z, Bt=H sec I ,Bt=z csc I。7、简要说明地磁场随空间的分布规律及随时间的变化规律？（地磁学-1）地磁场有两个磁极，其S极位于地理北极附近，N极位于地理南极附近，但不重合，磁轴与地球自转轴的夹角现在约为11.5度。长期观测证实，地磁极围绕地理极附近进行着缓慢的迁移。地磁场随时间的变化主要包括太阳静日变化和太阴日变化。太阳静日变化是以一个太阳日为周期的变化，其特点是
12、白天比夜晚变化幅度大，夏季比冬季变化幅度大，平均变化幅度为数nT至数十nT。太阳静日变化按一定规律随纬度分布，在同一纬度圈的不同地点，静日变化曲线形态相同，且极值也出现在相同的地方时上。太阴日变化以来于地方太阴日，并以半个太阴日为周期。太阴日是地球相对于月球自转一周的时间（约25小时），太阴日变化的幅度很微弱（Z和H的最大振幅仅1-2nT），磁测时已将它包括在太阳静日变化内，故不再单独考虑。8、表征岩石磁性的物理量有哪些，它们是如何定义的？（地磁学-2）磁化强度、磁化率、感应磁化强度、剩余磁化强度、总磁化强度磁化强度M：均匀无限磁介质，受外部磁场H 作用，衡量物质被磁化程度的物理量。物质磁化率
13、：表征物质受磁化的难易程度，是无量纲的物理量，但仍注以单位。感应磁化强度：位于岩石圈中的地质体，受到现代地磁场的磁化而具有的磁化强度剩余磁化强度：岩矿石在生成时，处在一定的条件下，受当时的地磁场磁化、成岩后经历漫长的地质年代，所保留下来的磁化强度岩石的总磁化强度，由两部分组成：（a）岩矿石受当时地磁场的作用生成Mi；（b）经历了构造变动，剩余磁性的方向变化为Mr（原本的Mi已被Mr替代了）；（c）现代地磁场作用生成Mi（这个Mi是新生成的，不是原本的）；（d）总磁化强度是Mr与Mi的合矢量。9、地磁场由哪几部分组成？（地磁学-1）地磁场=基本磁场+ 变化磁场+ 磁异常基本磁场：中心偶极子磁场和
14、大陆磁场组成，来源地球内部，占地磁场主要部分(98%以上)。变化磁场：主要指短期变化磁场，来源地球外部，占地磁场1%以下磁异常：主要指地壳浅部具有磁性的岩石或矿石所引起的局部磁场，它叠加在基本磁场之上。10、为了从实测磁场中提取磁异常，磁测资料的整理中需要作哪些校正处理？（地磁学-3）磁测数据通过整理得测点相对于基点磁场差值，还要进行日变改正、正常场改正、高度改正总磁场异常T = T-T0 T1 T2 T3 T 观测值、T0 正常场改正值、T1 日变改正、T2 高度改正、T3 背景场(常数)正常场校正：当进行大面积高精度磁测工作时,必须用国际地磁参考场IGRF模型进行正常场改正。高度校正：正常
15、地磁场随高度增加而衰减，在山区进行磁测时，必须消除由于高度变化所造成的影响。高度改正从总基点高程起算日变校正：消除地磁场静日变化和短周期扰动等对观测结果的影响。11、重磁资料处理的向上延拓、水平导数和垂直导数有何作用？（地磁学-4）向上延拓：压制浅层(干扰),突出深部(趋势)；水平导数：突出方向构造信息；垂直导数：突出浅层场源信息；12、什么是地球物理学的正问题，反问题？地球物理学的正反演问题。反演问题：由地面上的物理观测来推导地下的情况。正演问题：由于事件或过程发生在先，而结果或信息接收在后，对自然事件或过程发生的描述和预测。13、重力磁法勘测的基本原理及其应用举例？重力勘测是利用组成地壳的
16、各种岩体、矿体的密度差异引起的重力变化来研究地质构造与矿产分步的学科。以牛顿万有引力规律为基础来研究由于地质原因引起的重力局部变化，利用精密的重力仪测出重力异常，经过分析计算，使可推断地下不同密度的地质体的埋葬情况，进而确定隐伏矿体的位置和了解地质构造情况。应用：划分大地构造单元和研究地壳深部构造； 圈定含油气远景区及含楳盆地，寻找金属矿产； 航空领域主要用于推算火箭，导弹，卫星，飞船的运行轨道磁法勘探是以地壳中岩，矿石的磁性差异为基础的。由于这种差异的存在，在地表就形成有一定特点的局部磁场，叠加在地球磁场纸上，形成磁异常，通过测定和分析这些磁异常来研究它和地质因素的关系，从而作出关于地下地质
17、构造与矿产分布的有关结论，这就是磁法勘探的实质和主要任务。应用：金属矿床勘探、研究结晶基底的变化、岩浆岩地区磁异常填图等1.描述地震的基本参数有哪些，如何定义？（天然地震-1）地震、震源、震中、发震时刻T、震级M地震：地球内部介质(岩石)突然发生破坏，产生地震波，从而在相当范围内引起地面振动的现象震源（,h）：发生地震的地方震中（,）：震源在地面上的垂直投影发震时刻T：地震发生的时间(年、月、日、时、分、秒,可精确到0.10.01s)震级M :表示地震强度，指地震时释放出来的弹性波能量大小2.地震波的主要类型及其传播特征？（天然地震-1）体波：从震源辐射出的地震波，随着时间的推移，向地球内部整
18、个空间传播。根据质点振动与波传播方向的关系可以分为：纵波和横波由力学定律知道，任何小的形变都可以分解为两部分:一部分表示胀缩，即变体积而不变形状（胀缩波)；另一部分表示畸变(畸变波)，即变形状而不变体积。纵波：波面上的质点位移和传播方向一致，在固、液、气中传播，所以称纵波(以P表示)；胀缩波传播较快。横波：质点位移和传播方向垂直，只在固体中传播，所以称横波(以S表示)，畸变波较慢。在没有边界的无限介质中，只能有p波和S波存在，因它们可以在三维空间中向任何方向传播，所以这两种波叫体波面波(表面传播)：沿地表或层面传播的地震波称为面波，也有将面波统称为导波。通常面波的能量集中在界面附近，面波的振幅
19、随深度的增加按指数规律很快衰减，面波传播速度是随周期(频率)而变化的，这种面波的速度随波的频率(周期)而变化的现象，称之为面波的频散(波散)现象。面波由于质点振动的轨迹不同，可分成瑞利(Rayleigh)波(记作LR)和勒夫(Love)波(记作LQ)两种基本类型。3.地震波传播的三大规律：Snell定律、费马原理、惠更斯原理? （天然地震-1）Snell定律：透射线（反射线）位于入射平面内，入射角的正弦和透射角的正弦之比等于第一、二两种介质中的波速之比。费马原理对于非均匀介质，弹性参数是随空间变化的，为了研究非均匀介质中地震波的传播，需要引入高频近似理论地震波的射线理论。地震波传播的实际路径是
20、所需时间最短的路径。即波沿射线传播的路径最短。惠更斯原理任何时刻(t时刻)波前面上的每一点都可以看作是一个新的点源，由它产生二次扰动，形成元波前，以后(t+t时刻)各新波前的位置可以认为是该时刻各元波前的包络。4.推导直达波，反射波和折射波时距方程和绘制时距曲线，会画相应的时距曲线（人工地震-1）时距曲线：表示从震源出发，传播到测线上各测点的时间同激发点到观测点的距离（偏移距）之间的关系。直达波：是地震波从震源出发，直接传播到各观测点的地震波。直达波时距方程：直达波时距曲线它是一条通过原点的直线，直线的斜率为1/V1，即它的倒数为地震波沿测线传播的介质速度反射波 这是一层水平界面的情况，在O点
21、激发，在测线上O、x接收反射波，这些观测点接收到的反射波到达时间与它们到激发点距离是有关系。简单推导对称反射界面作一镜像点*O* 直角三角形反射波到达时间与炮检距、界面深度、速度有关当x=0,即在激发点接收，这时的时间最短。t0称为自激自收时间或零炮检距时间，我们可以把时距曲线方程写成如下：折射波 v2v1，地震波的入射角等于临界角，地面可以接收到折射。波折射波到达的时间第一层介质旅行时与第二层介质中滑行波的旅行时之和。折射波旅行时把与x项无关的量提出来t0与炮检距无关，只又临界角有关上式复杂，可以通过几何关系及Snell定律得到：t0是截距时间，即折射波时距曲线与时间轴的交点时间。折射波时距
22、曲线的斜率为1/v2，折射波盲区的大小折射波与直达波的交点5.什么是正常时差？写出其表达式及其意义任一接受点反射波走时与炮点反射波走时之差 6. 地震勘探数据处理包括哪些基本步骤？其中动校正、静校正、水平叠加、偏移的主要作用是什么？（人工地震-2）地震数据处理主要包括预处理、常规处理、特殊处理三部分组成预处理是把野外数据格式转换成适合计算机处理的格式并对数据做相应编辑和校正，它包括数据解编，格式转换，道编辑、几何扩散校正、建立野外观测系统和静校正。常规处理是对预处理后的地震数据做必要的基本处理运算，把单炮地震数据处理为地震叠加剖面。它包括道振幅均衡、滤波、反褶积、抽取共中心点道集、速度分析、剩
23、余静校正、切除、动校正和叠加、偏移等。静校正：把所有炮点和接收点位置均校正到一个公共基准面上，以消除高程、低降速带和井深对旅行时的影响。动校正：按速度分析得到的最佳速度对CMP道集做正常时差校正(NMO)，对NMO 后的各偏移距数据求和就得到了CMP叠加剖面。水平叠加：将属于同一地下反射点的各道迭加起来，这些道可以是由不同炮捡距来的。偏移：对叠加剖面偏移，可将青协同向轴归位到产生他们的地下真实位置，并将绕射波收敛。1提高分辨率（横向），使断点、尖灭点，边缘、小异常体和地层、岩性变化部位清晰; 2、使倾斜界面反射波正确归位，消除界面弯曲、倾斜等造成的各种假象（如回转波、大角度倾斜断面波等）; 3
24、、绕射波收敛，能使干涉带分解，从而提高地震记录的信噪比.7.描述地球内部初步的圈层结构划分及其地震学的证据地球划分出3个一级圈层：地壳、地幔和地核。证据表述：根据地震波在地球内部传播规律的研究得出波速分布特征，将其与实验岩石学的高温高压测试资料相结合，发现地球内部相应深度处存在不同的波速与密度界面。这些结果成了推算地球内部的密度分布状况，进而分析地球内部物理结构和物质分布特征的最基本的依据。8.地震学和地震勘探的应用（人工地震-3）(不确定)构造解释：测地质构造圈闭区域地震地层学：用新勘探区早期油气远景评价。储层地震地层学：用在勘探程度较高的地区，以生油岩系为主要对象进行细分层，把注意力放在单
25、个的反射层或一个小的反射层组上。1. 电法勘探包括哪些常用的方法，它们的基本原理是什么？（如电阻率法、磁感应法、激发极化法、电磁测深法等）（电法勘探-1）（电法勘探-2电阻率法：以岩石和矿石的导电性差异为物质基础，通过观测与研究人工建立的地中稳定电流场的分布规律，来解决地质问题。（电）磁感应法：以地壳中岩石和矿石的导电性和导磁性为主要物质基础，根据电磁感应原理观测和研究电磁场空间与时间分布规律，从而解决地质问题。激发极化法：以不同岩、矿石激电效应之差异为物质基础，通过观测和研究激电效应，来查探地下地址情况。电磁测深法：根据电磁感应原理研究天然或人工（可控）场源在大地中激励的电磁场分布，并由观测
26、到的电磁场值来研究地电参数沿深度的变化。2. 什么是电阻率法，常用的装置有哪些？电阻率法：以岩石和矿石的导电性差异为物质基础，通过观测与研究人工建立的地中稳定电流场的分布规律，来解决地质问题。常用装置：传统式高密度电法仪、新型分布式高密度电法仪。3. 什么是电磁测深法？与直流电测深相比，电磁测深法有何特点？电磁测深法：根据电磁感应原理研究天然或人工（可控）场源在大地中激励的电磁场分布，并由观测到的电磁场值来研究地电参数沿深度的变化。实质性特点：用改变频率的方法来控制探测深度，而不用增加供电电极距AB的繁琐劳动；等值原理作用范围窄，故对地层的分辨力强；勘探深度较大等4.视电阻率的概念当地面水平、
27、地下岩石电性分布不均匀时，按式计算的结果称为视电阻率，以符号s表示。（视电阻率虽然不是岩石的真电阻率，但却是地下电性不均匀体的一种综合反映。可利用其变化规律以发现和探查地下电性不均匀体，解决地质问题。）5. 简要说明重、磁（含古地磁）、电、震（含天然地震与人工地震）等各种地球物理方法在解决地质问题中的重要作用或意义，了解各方法的应用领域与应用成果？6.论述地球物理勘探在现阶段的国民经济建设中的重要作用。工程地球物理勘探的服务对象是国民经济建设。改革开放以来特别是近十年来，我国的工程地球物理勘探事业正随着国民经济建设的发展而迅猛发展。其方法手段除传统的电法勘探和地震勘探外，高密度电法、瞬变电磁法
28、、地质雷达、工程多波地震勘探、瑞雷面波勘探、垂直地震剖面法、核磁共振法、地震波与电磁波层析成像、磁法、微重力测量、井下电视、全波列声波测井、偶极子横波测井等许多新的方法相继开展并应用于工程实践。目前，工程地球物理勘探的任务和目的不再是单纯的覆盖层厚度探测或地下水资源探测，它已包涵了非常广泛的内容。如水利水电工程建基岩体及施工质量检测、滑坡体探测、铁路及高速公路路基探测、高层建筑地基与基桩检测、港口码头机场跑道等基础检测、桥址桥基基础检测、文物考古与岩溶探测、煤田陷落柱探测与巷道超前探测、铁路隧道与人防工程的超前探测及施工质检测、堤坝隐患及险情探测、堤防整治质量检测、地下管线探测及地下洪水管网漏
29、水检测、固结灌浆与帷幕灌浆效果检测、锚杆锚固质量检测、混凝土浇注质量及喷层厚度检测、水库渗漏检测、火电站与核电站基础检测、地基强夯质量和回填效果检测等。其应用范围已经涉及到地矿、石油、核工业、煤炭、有色、冶金、水利、电力、铁道、建材、建设、海洋、交通、化工、农业、文化、航空航天、船舶、机械电子、纺织、国防工程等各个领域。 我国众多的大型水利工程（如长江三峡水利水电工程、黄河小浪底水利水电工程、南水北调工程）、铁路隧道工程（如秦岭隧道等）、高层建筑基础工程、堤防工程等一系列大型工程的物探成果已经足以证明：工程地球物理勘探已经成为我国国民经济建设中不可缺少的一个重要部分。其地位和作用不容忽视。注：1.有些答案我还做了些额外的解释，实际上不需要记，所以看的时候记那些在题目中问到的，没问到的应该不用记吧 2.关于公式推导计算那块我是从课件上搬来的，也不知道正不正确，不懂。 专心-专注-专业