地球物理期中考试（doc X页）.doc

一、 名词解释1 勒夫数（h,k）、志田数（l）h=AB/CD;固体潮汐高度与平衡海潮潮高之比。k=地球形变产生的附加起潮力位与起潮力位之比；l=固体地球表面的水平位移（地壳水平位移）/大地水准面的水平位（海潮水平位移）移。2 自由空气校正和布格校正自由空气校正：考虑了在自由空气中由于测点与地心距离的不同所产生的影响。中间层校正：测点与海平面之间被密度为的地表物质所填充，考虑了该物质对测点的重力影响。简单布格改正：包括自由空气校正和中间层校正。地形校正：考虑了在测点P的周围与平板差异的地形影响。布格改正：包括简单布格校正和地形校正。3 热点P405:指形成与板块边界无关的来自上地幔的相对固定的火山岩浆源。4 Snell定律5 岁差：春分秋分随着地轴进动，自东向西作每年50的移动，由于春分秋分两点的持续西移，回归年总是小于恒星年，两者有差称为岁差。章动：天极相对于黄极作点头式运动。6 固体潮：日月引力作用，固体地球会发生形变。7 地心纬度：地面上的任意一点与地心连线和赤道面的夹角。 天文纬度：地面上任意一点的铅垂线与赤道面的夹角。8 大地热流：指地球在单位时间内通过单位面积流出的热量（能量）。9 大地水准面：平均海平面在地下的自然延伸的那个重力等位面。二、 简答题1 导出布容斯公式，给出地球表明重力异常与扰动重力位之间的近似关系。（p34,地球物理基础）2 解释下面几种重力校正的目的，并说明这些校正通常是加到勘测重力值中还是从勘测重力值中减去（即校正值的正负）：A自由空气校正：目的是消除测点与地心距离的不同引起的重力差异。大陆地面为正，船上不需要自由空气校正，潜水艇为负。B布格校正：目的是消除测点与地心距离的不同引起的重力差异和测点与海平面之间物质引起的重力差异及测点周围与平板差异的地形引起的重力差异。大陆地面为负，海上需要把测点下面的海水层用地壳物质来替换，为正。C均衡校正：（P178）假定补偿水平面的深度以及地下的密度分布，可以计算地下物质所产生的重力补偿，这种重力补偿称为均衡校正。3地球内部的能源来源可能有哪些？地球内部有几种传热机制，分别是什么？(p77,p83地球物理基础)答：第一来自于长寿命的放射性元素，第二来自于短寿命的放射性元素，第三地球形成时的引力能，第四地核形成时分异能，第五地球的旋转能也叫潮汐摩擦能。传热机制：热传导（声子传热）、热辐射（光子传热）、热激发（激子传热）、物质迁移。 4深部沉积盆地主要由页岩组成。页岩地表层的密度为2.2g/cm3 ,层厚5km，该地区地壳的正常密度为2.7 g/cm3 ,假定盆地的面积很大，问盆地中心会观测到多大的重力异常？2*PI*G*P*H5解释放射性元素的半衰期、衰变常数的物理意义。如何测定岩石和地层的年龄？简述其测定原理。铀铅法、铷锶法、钾氩法、碳14法主要用来测定什么对象的年龄？为什么？(p284,固体地球物理导论)6简述从重力观测资料中得到布格重力异常的主要步骤及布格重力异常的主要用途。第一步，计算自由空气校正量，然后对重力观测值作自由空气校正，并减去理论值，获得自由空气重力异常；第二步，计算中间层校正量和地形校正量，然后将自由空气异常作中间层校正和地形校正，获得布格重力异常。利用布格重力异常可研究地球内部的质量分布。7简述重力均衡校正中的Airy和Pratt模式。都假定地下存在一个补偿水平面，自地面到补偿深度，单位面积的质量相等，补偿水平面以下物质的密度各处都一样。艾里认为高山下面物质的密度与周围的相同，只是高山下面轻物质的厚度增厚；普拉特认为高山下面物质的密度较周围的为大，这种密度差别延伸到一定的深度。8什么是重力均衡理论？重力均衡异常产生的主要因素有哪些？（p39,40, 地球物理基础）9假定岩石层的密度为p保持不变，其均衡补偿深度为T。试对一个深度为d,密度为pw 的海洋水柱体，求普拉特均衡假说中的密度变化及爱里均衡假说中的山根深度。(p40地球物理基础)(一) 现代地学研究发现大洋脊是扩张的，请扼要叙述你所知道的洋脊扩张的证据。 海底线性磁异常大致平行于洋中脊轴线延伸，正负异常相间排列并对称地分布于大洋中脊两侧。其产生原因：高温的地幔物质不断沿大洋中脊轴部上涌冷凝形成新的海底，当它冷却经过居里温度时，新生的海底玄武岩层便会沿当时地磁场方向磁化。随着海底扩张，先形成的海底向两侧推移，在中脊顶继续不断地形成新的海底，如果某个时候地磁场发生转向，则这时形成的海底玄武岩层便在相反的方向上被磁化。这样，只要地磁在反复地转向，海底又不断地新生和扩张，那就必然形成了一条条正向和反向磁化相间排列、平行洋脊对称分布的磁化条带。 海盆中沉积岩年龄分布规律深海沉积物由洋脊向两侧底部沉积物的年龄愈来愈老，并且与海底磁异常条带所预测的年龄十分吻合，最老沉积物的年龄不老于1.7亿年（晚侏罗世）其成因为：岩浆岩自海陵中央裂缝流出，并使两旁洋体向外扩张推移，因此海岭处岩浆岩最新，距海岭越远，玄武岩的年龄越老。 转换断层对来自洋底断裂带上的地震和震源机制的分析，证实了转换断层是确实存在的。转换断层是由洋中脊的海底扩张引起的，为海底扩张说提供了有力的证据。 海岭的地壳构造海岭收到张力的作用，上地幔物质自海岭中央裂缝上升，并使海岭两旁的块体像两侧推移，这些现象与海洋扩张学说相符合。(二) 列举组成地球岩石圈的六大板块和六个较小的板块。说明板块构造学说的主要依据，并简述板块边界的类型及其震源机制的关系。 六大板块：亚欧板块、非洲板块、太平洋板块、印度洋板块、美洲板块、南极洲板块。 六个较小的板块：阿拉伯板块、菲律宾板块、加勒比板块、科科斯板块、纳斯卡板块、斯科舍板块。 板块构造学说的主要依据：i. 海底扩张理论依据：a) 大洋海岭它是地壳扩张的产物，由于扩张运动，岩浆沿扩张裂缝喷发而出，形成了新的地壳，并把老的岩层挤向两侧。因此，离海岭中心轴越远，岩石就越老，而离中心轴越近，岩石就越新。b) 深海沟 深海沟是在大陆与大洋之间靠大洋一侧的地方。一个板块向下俯冲到另一板块之下时，一边下垂，一边上翘，这中间就形成了海沟。海沟是板块构造俯冲带开始的地方，也是板块构造挤压活动的场所c) 岛弧 d) 转换断层与错断带 e) 海底平顶山f) 三联点 g) 古地磁分布h) 重力i) 地震j) 海底热流k) 海底沉积ii. 大陆漂移学说依据：a) 古气候b) 古生物学证据 板块边界的类型及其震源机制的关系i. 大陆洋盆交界（俯冲型）沿着此边界，两个相邻的板块相向运动，大陆板块上浮，大洋板块俯冲进入软流圈，形成消减带，相邻板块挤压引起强烈地震和岩石构造变形。消减带上地震最强，震源深度有浅（20公里）到深（700公里）ii. 大陆大陆（碰撞型）板块产生裂缝，褶皱和变形。两板块相向，两运动板块相互挤压，且板块不会俯冲到软流圈，从而形成巨厚地层。其造成的地震的震源机制为剪切运动。iii. 离散型板块边界大洋中隆地震边界，由于板块相互分离，沿着这些板块边界板块拉伸造成地震，其所造成的地震抓哟是轴向裂谷带的浅源地震（70公里）(三) 试述岩石磁性的成因及其对大陆漂移研究的意义。 岩石磁性成因：1， 热剩磁磁性岩石由高温降至居里点时受到外界磁场的磁化，当温度降低到居里点时获得永久性剩磁。2， 沉积剩磁磁性岩石矿物沉积时受到外界磁性而发生定向排列，使得沉积层产生的磁性。3， 化学剩磁沉积物中某些矿物在沉积过程中经过后期的化学变化，随之而产生的磁化。4， 等温剩磁5， 粘滞剩磁 对大陆漂移的意义：通过测量岩石的剩余磁性和测量得到的古地磁极位置，古纬度以及各种类型的古地磁极移曲线来确定各个大陆之间、大陆内部块体之间的相对位置和相对运动方向与速率。古地磁数据表明，不同大陆上相同地质时代岩石的剩余磁性所测得的古地磁极移位置具有明显的差异现象，就是各个大陆之间发生过相对运动的证据。(四) 请简要叙述地震为板块构造活动提供了哪些方面的证据？论述板块大地构造学说对固体地球物理学研究发展的重大意义。 地震为板块构造活动提供的证据：1，大部分地震带位于板块的边缘上，如岛弧海沟，海岭，以及巨大的剪切带上。2，中脊顶部地震是由中脊两侧板块沿相反方向运动造成的张力所引起的。 板块大地构造学说对固体地球物理研究的意义：1， 了解大洋的起源和演化。2， 推动板块构造运动力学机制的研究。3， 发现板块碰撞挤压过渡带，给出了地球划分的地球物理标志。