2019年采矿地球物理学概论考点.doc
地球物理学概论
地球物理学概论地球物理学是一门研究地球内部构造和性质的学科，它借助物理方法和技术手段来探索地球的各种现象和现象背后的原理。
它主要包括地震学、地磁学、重力学和电磁学等分支学科。
地震学是地球物理学中的一个重要分支，它研究地震现象及其与地球内部结构的关系。
地震是由地壳和上地幔发生的突然释放的能量，给地球表面带来震动。
通过对地震的观测和分析，地震学家可以揭示地球内部的结构、构造和运动方式，为地震灾害预测和地震活动的科学研究提供依据。
地磁学是研究地球磁场的学科，它探讨地球的磁场起源、演变和变化规律。
地球磁场是地球物理学中的一个重要物理现象，它起源于地球内部的液态外核的运动。
地磁场的强弱和方向变化可以提供有关地球内部的信息，如地球的自转速度、地球内部物质的性质和热对流等。
地磁学的研究对于了解地球内部的动力学过程和地球磁场与生物活动的相互作用具有重要意义。
重力学是研究地球的引力场和重力潮汐现象的学科。
地球的重力场是由于地球质量引起的，它对地表物体具有吸引力。
通过测量和分析重力场的变化和分布，重力学家可以揭示地球内部结构和组成物质的性质，例如地球的密度、地壳厚度和岩石类型等。
此外，重力潮汐现象也是重力学的研究内容，它研究地球内部物质的流动、地壳运动和海洋潮汐等现象。
电磁学是利用电磁场原理研究地球内部结构和物质性质的学科。
地球内部存在着各种导电性物质，如矿床、岩浆等，这些物质会对电磁场产生反应。
通过测量地球表面的电磁场变化，电磁学家可以推断地球内部导电物质的分布和性质，如矿床的富集程度、岩浆的温度和流动速度等。
电磁学的研究对于地球资源勘探和环境监测具有重要意义。
综上所述，地球物理学作为一门研究地球内部构造和性质的学科，通过物理方法和技术手段揭示了地球的各种现象和现象背后的原理。
地震学、地磁学、重力学和电磁学是地球物理学的主要分支学科，它们分别研究地震现象、地球磁场、重力场和电磁场等现象及其与地球内部结构的关系。
这些学科的研究对于了解地球的内部动力学过程、自然灾害预测和资源勘探具有重要意义。
地球物理概论试题及答案
地球物理概论试题及答案一、选择题（每题2分，共20分）1. 地球物理学是研究什么的学科？A. 地球的物理性质B. 地球的化学性质C. 地球的生物性质D. 地球的气象现象答案：A2. 地球物理学的主要研究方法是什么？A. 观察和实验B. 理论计算C. 数学建模D. 以上都是答案：D3. 地震波在地球内部传播速度的变化主要取决于什么？A. 地球的温度B. 地球的密度C. 地球的组成物质D. 地球的重力答案：C4. 地壳的平均厚度是多少？A. 5公里B. 10公里C. 30公里D. 50公里答案：C5. 地球的磁场是由什么产生的？A. 地球的自转B. 地球的内核C. 地球的大气层D. 太阳风答案：B6. 地球物理学中，用于探测地下结构的常用技术是什么？A. 重力测量B. 磁力测量C. 地震波勘探D. 以上都是答案：D7. 地球物理学中，地热能的来源是什么？A. 太阳辐射B. 地球内部放射性物质的衰变C. 地球的自转D. 地球的重力答案：B8. 地球物理学家如何确定地球内部的构造？A. 通过地面观测B. 通过卫星数据C. 通过地震波的传播特性D. 通过钻探答案：C9. 地球物理学中的“地壳”是指什么？A. 地球的最外层B. 地球的内核C. 地球的外核D. 地球的地幔答案：A10. 地球物理学中，用于测量地球重力场变化的技术是什么？A. 重力梯度测量B. 重力加速度测量C. 重力差分测量D. 以上都是答案：D二、填空题（每空1分，共10分）1. 地球物理学的分支学科包括______、______、______等。
答案：地震学、地磁学、地热学2. 地球的内核主要由______和______组成。
答案：铁、镍3. 地球物理学中，______是指地球表面以下到莫霍界面之间的部分。
答案：地壳4. 地球物理学家通过______来研究地球的内部结构。
答案：地震波5. 地球物理学中，______是指地球表面以下到古登堡界面之间的部分。
地球物理勘查概论考试重点
作用，不同成岩环境也使同类岩密度有较大差异。
沉积岩密度主要取决于孔隙度大小，若孔隙有充填物，则充填物的成分及充填孔隙占全部孔隙的比例也影响密度值。
此外压实作用也会使密度值变大。
变质岩的密度与矿物成分、矿物含量和孔隙度均有关，主要由变质的性质及程度来决定。
区域变质密度变大，动力变质密度降低（若同时使原岩硅化、碳酸盐化及重结晶，又会使密度值变大）。
2、引起重力异常的条件？（1）探测对象与围岩间要有一定的密度差。
（2）探测岩层密度必须在横向上有变化，即岩层内有密度不同的地质体存在，或岩层有一定的构造形态（3）剩余质量不能太小（即探测对象要有一定的规模）（4）探测对象不能埋藏过深。
（5）干扰不能太强或具有明显的特征3、上下延拓的意义。
向上延拓：削弱局部异常，突出深部异常。
向下延拓：压制深部的区域异常，突出浅部物质产生的局部异常4、高次导数法意义：突出浅部异常，压制深部异常；划分几个相互靠近、埋深相差不大的相邻地质因素的叠加异常。
不同阶次的导数在不同的地质体上，有不同的特征，有助于异常的分类和解释。
5、电法勘探类型？按本身性质分：传导类（电法勘探（直流电法）研究稳定电流场：电阻率法，充电法，自然电场法，激发极化法）感应类（电法勘探（交流电法）研究交变电流场：低频电磁法，频率测深法，甚低频法，电磁波法，大地电磁法）按观测空间分：航空、地面、井中电法。
6、造成g观与g0 之间差别的原因：（1）重力观测是在地球的自然表面上而不是在大地水准面上进行的（自然表面与大地水准面间的物质及测点与大地水准面间的高差会引起重力的变化）（2）地壳内物质密度的不均匀分布；（3）重力日变化7、重力仪精度的影响因素及解决方法：温度影响:温度使仪器各部件热胀冷缩,各着力点之间的相对位置发生变化.弹簧的弹力系数和空气的密度也是温度的函数.消除温度影响:选用受温度影响小的材料;附加温度自动补偿装置;采用电热恒温辅助装置使仪器温度基本不变;气压影响:气压变化使空气密度变化,改变平衡系统所受的浮力,在仪器腔内形成额外的气流.消除方法:将弹性系统放在真空内;在与平衡方向的反方向上加一个等体积矩的气压补偿装置;电磁力的影响：摆杆在摆动时,与残存的空气摩擦产生静电,静电荷不断积累使仪器读数发生变化.消除方法:在平衡体附近加适量放射性物质,使空气游离而将电荷放电;将弹性系统消磁,并用磁屏蔽;安置状态不一致的影响:重力仪在各测点的安置不可能完全一致,摆杆与重力的交角会变化, 测量的重力中包含交角变化的影响.消除方法:使平衡体的质心与摆杆水平转轴所构成的平面为水平时平衡体的位置作为重力的零点位置;零点漂移的影响:弹性重力仪的弹性元件,在重力等的长期作用下,会产生蠕变和弹性疲劳等现象,使弹簧随时间产生微笑永久形变,因此,会产生不可克服的零点漂移.消除方法:进行零点校正;震动的影响:运输过程要小心、注意。
地球物理学的知识点
地球物理学的知识点地球物理学是研究地球内部结构、地球表面特征以及地球与其他天体相互作用的学科。
它涵盖了地震学、地磁学、地热学、地电学等多个分支，通过对地球的物理性质进行研究，揭示了地球的演化历史和自然现象的成因。
本文将介绍地球物理学的几个重要知识点。
一、地震学地震学是研究地震现象的学科。
地震是地球内部能量释放的结果，它能够传播出来并引起地面震动。
地震学家通过观测、记录和分析地震波来研究地震的发生机制和传播规律。
地震波包括P波、S波和表面波，它们在地球内部传播的速度和路径受到地球内部结构的影响。
地震学的研究成果不仅可以帮助我们了解地球内部的构造，还可以用于地震预测和减灾工作。
二、地磁学地磁学是研究地球磁场的学科。
地球磁场是地球内部产生的一种磁力场，它在地球表面上呈现出一定的空间分布特征。
地磁学家通过观测和测量地球磁场的强度和方向来研究地磁场的变化规律和产生机制。
地球磁场的变化与地球内部的磁性物质运动有关，它不仅对导航、航海等有实际应用，还可以用于研究地球内部的物质运动和地球演化的过程。
三、地热学地热学是研究地球热能的学科。
地球内部存在着丰富的热能，地热学家通过观测和测量地球热流来研究地球内部的热传导和热循环过程。
地球热流的分布与地球内部的热源、地壳厚度等因素有关，它不仅对地热资源的开发利用具有重要意义，还可以用于研究地球内部的物质运动和地球演化的过程。
四、地电学地电学是研究地球电磁现象的学科。
地球表面和地球内部存在着电磁场，地电学家通过观测和测量地球电磁场的强度和频率来研究地球的电性特征和电磁过程。
地球电磁场的变化与地球内部的物质运动和地球活动有关，它不仅对矿产资源勘探、地下水资源调查等有实际应用，还可以用于研究地球内部的物质运动和地球演化的过程。
综上所述，地球物理学是研究地球内部结构、地球表面特征以及地球与其他天体相互作用的学科，它涵盖了地震学、地磁学、地热学、地电学等多个分支。
通过对地球的物理性质进行研究，地球物理学揭示了地球的演化历史和自然现象的成因，为我们了解地球、保护地球提供了重要的科学依据和技术手段。
2019地球科学概论考试题
1.形成地堑的断层组合一般是（A）。
（1.0分）A.两条或两组走向大致平行的正断层之间的地块下降B.两条或两组走向大致平行的正断层之间的地块上升C.由许多产状大体一致的正断层沿着同一方向呈阶梯状下滑D.由一系列产状大致平行的逆断层各自的上盘相对上升2.下列哪一种沉积建造反映了由海相到陆相的转换（C）。
（1.0分）A.复理石沉积B.浊流沉积C.磨拉石沉积D.火山碎屑沉积3.3.金刚石和石墨属于（A）现象。
（1.0分）A.同质多象B.类质同象C.同质类象D.类象同质4.4.一种角砾岩碎块岩石为非海相成因，其组成为碎屑物质的沉积岩石，且与周围母岩性质相同。
这样碎石是（A）。
（1.0分）A.角砾岩B.砾岩C.浊积岩D.生物碎屑岩5.5.黄土是（A）。
（1.0分）A.风力搬运的悬浮物沉淀于陆地上形成的B.风力搬运的悬浮物沉淀后，被流水再次搬运和沉积形成的C.风力搬运的跃移物质沉淀形成的D.沙漠中暂时性湖泊的细粒沉积6.6.矽卡岩是哪种变质作用的产物（B）。
（1.0分）A.接触热变质作用B.接触交代变质作用C.区域变质作用D.动力变质作用7.7.下列哪一类岩石属于动力变质岩（C）。
（1.0分）A.片岩B.片麻岩C.糜棱岩D.大理岩8.8.恐龙的灭绝发生于哪个时代（C）。
（1.0分）A.奥陶纪B.第三纪C.白垩纪D.寒武纪9.9.某矿物颜色为淡黄色，硬度大，条痕为绿黑色，该矿物为（B）。
（1.0分）A.黄铜矿B.黄铁矿C.自然金D.雌黄10. 10.矽卡岩矿床是下列哪一种变质作用形成的（A）。
（1.0分）A.接触交代变质作用B.区域变质作用C.埋藏变质作用D.动力变质作用11.11.哪种搬运作用方式一般不会使碎屑颗粒的形态和大小发生变化（A）。
（1.0分）A.载移 B.跃移 C.推移 D.悬移12.12.地球内部的古登堡面是（C）的分界面。
（1.0分）A.地壳与地幔B.上地幔与下地幔C.地幔与地核D.以上都不对13.13.石英在磨氏硬度计中属于哪一级别（C）。
采矿地球物理学
一、不定项选择题（5*8）1.采矿地球物理方法优点：(1) 与打钻孔、掘巷道探测来说，观察、测量成本低；(2) 采矿中的许多现象和过程只能用采矿地球物理方法才能进行测量、记录和分析。
例如岩体震动、冲击矿压、煤和瓦斯突出等矿山动力现象，而采用其他测量方法则不可能做到；(3) 获得的信息量大。
(4) 研究测量具有非破坏性。
这对采面的安全性及巷道维护的稳定性等都具有重要意义2.地球物理场：（1）地震；（2）地磁场；（3）密度重力场；（4）温度场3.冲击矿压：冲击矿压和煤与瓦斯突出是压力超过煤岩体的强度极限，聚积在巷道周围煤岩体中的能量突然释放，在井巷发生爆炸性事故，动力将煤岩抛向巷道，同时发出强烈声响，造成煤岩体振动和煤岩体破坏，支架与设备损坏，人员伤亡，部分巷道垮落破坏等。
4.地震与声发射：10J，下限不定；振动范围从几到大约声发射主要特性是振动频率从几十到至少2000Hz或更高；能量低于2200m。
5.采矿声波方法的测量方式：（1）采矿巷道中的声波剖面法（2）巷道之间的声波透视法（3）钻孔中的声波剖面法（4）钻孔之间的声波透视法6.受载煤岩的电磁辐射：指岩石受载破坏过程中向外辐射电磁能量的过程或现象。
源于煤岩体的非匀质性，是由应力作用下没掩体中产生的。
7.采矿方法：。
8.雷达法：电磁波传播的方法之一。
物理基础是利用电磁波传播速度和阻尼与岩体的结构和性能之间的关系。
雷达波的传播速度与介质的电介常数及湿度，空隙率紧密相关。
雷达法的测量深度取决于岩石的特征以及发射接收的强度、频率。
频率越低，磁通量越大，范围越大。
二、名词解释（4*5）1.采矿地球物理学：是利用岩体中自然的或人工激发的物理场来监测岩体的动态变化和揭露已有的地质构造的一门科学。
2.岩石的电磁辐射：是指岩石受载破裂过程中向外辐射电磁能量的过程或现象。
3.采矿声发射法：就是以脉冲的形式记录弱的、低能量的岩体声发射的弹性波，来监测岩体的动态破坏特征。
采矿地球物理学概论第八章微重力
用于测量地球的绝对重力值，精度较高，但价格 昂贵且操作复杂。
相对重力仪
用于测量两个不同位置的重力差值，价格相对较 低，便于野外测量。
卫星重力测量
通过卫星轨道测量地球重力场，具有覆盖范围广、 精度高的优点，但技术难度较大。
微重力测量的误差来源
仪器误差
由于仪器本身的不完善 或使用不当导致的误差。
地质构造的解析
微重力测量能够揭示地下岩层的密度 变化，通过分析密度异常可以推断地 质构造特征，如断裂、褶皱等。
微重力测量可以提供大范围的地质构 造信息，有助于研究区域地质演化历 史和地壳稳定性。
地下水资源的调查
微重力测量能够检测地下水位和含水层的变化，为地下水资源调查提供重要的数 据支持。
通过微重力测量可以评估地下水资源的分布、储量和开发潜力，为水资源管理和 保护提供科学依据。
环境干扰
如温度、气压、风等环 境因素对仪器读数的影
响。
信号噪声
由于地球重力信号较弱， 容易受到其他信号的干 扰，如电磁噪声、震动
等。
数据处理误差
在数据处理过程中，由 于算法和模型的不完善
导致的误差。
03 微重力在采矿地球物理学 中的应用
矿体和矿床的识别与定位
总结词
微重力测量技术可用于确定矿体的位置和分布，为采矿作业 提供精确的矿体定位信息。
失重状态
在航天器轨道高度和空间站中，由于地球的引力作用与航天器的离心力作用相互 抵消，使得航天器和其中的物体处于失重状态。这种状态下的物理和化学实验可 以不受重力的干扰，从而更准确地揭示物质的基本性质和行为。
微重力的应用领域
01
科学研究
微重力环境为科学家提供了一个独特的研究平台，可用于研究物质的基
采矿地球物理学概论 (单页)
采矿地球物理学概论考点采07-4班内部资料往年版本仅供参考1．名称解释（1）P1 地球科学:以整体的地球作为研究对象，包括自地心至地球外层空间十分广阔的范围，如固体地圈、大气圈、水圈和生物圈等。
（2）P1 采矿地球物理学：采矿科学中的一个新的分支，是利用岩体中自然的或人工激发的物理场来监测岩体的动态变化和揭露已有的地质构造的一门学科。
（3）P57 矿山震动：由于采矿作业引起的岩体内聚集的能量突然动力释放的现象。
（4）P90 岩石的声发射：是岩石的变形与破断，颗粒之间的相位错动，岩石颗粒间摩擦滑动等产生的弹性波。
（5）P103岩石的电磁辐射：是指岩石受载破裂过程中向外辐射电磁能量的过程或现象。
（6）P90 采矿声发射法：就是以脉冲的形式记录弱的、低能量的岩体声发射的弹性波，来监测岩体的动态破坏特征。
（7）P95 激发地音法：是局部较小应力的变化（例如少量炸药的爆炸），将引起受压岩体微裂隙的产生，从而根据地音可确定应力的高低和冲击的危险。
（8）P125重力法：是根据地层中岩石介质质量分布的不均匀性来测量重力异常变化的方法。
（9）P81 声波法：是根据声波在岩体中的传播特性来解决采矿技术问题和地质问题、测定煤岩物理力学参数。
（10）P132采矿电法：是利用岩石中电特性的变化来解决地质、采矿技术、预测预报等方面的问题。
（11）P21 纵波：是在胀缩力的作用下，周围介质只产生体积变化而无旋转运动，质点交替发生膨胀和压缩，质点的振动方向与波的传播方向一致。
（12）P21 横波：是在旋转力的作用下，周围介质只产生转动而体积不发生任何变化，质点间依次发生横向位移，质点的振动方向与波的传播方向垂直（13）P18 地震：是地下某处在极短时间内释放大量能量的结果。
（14）P91 Kaiser记忆效应：对于循环加载，声发射对前一循环的载荷有记忆效果，称为Kaiser效应。
（15）P44 冲击矿压：是压力超过煤岩体的强度极限，聚积在巷道周围煤岩体中的能量突然释放，造成煤岩体振动和破坏，巷道垮落，支架与设备损坏，人员伤亡等的现象。
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1．名称解释
（1）P1 地球科学:以整体的地球作为研究对象，包括自地心至地球外层空间十分广阔的范围，如固体地圈、大气圈、水圈和生物圈等。
（2）P1 采矿地球物理学：采矿科学中的一个新的分支，是利用岩体中自然的或人工激发的物理场来监测岩体的动态变化和揭露已有的地质构造的一门学科。
（3）P57 矿山震动：由于采矿作业引起的岩体内聚集的能量突然动力释放的现象。
（4）P90 岩石的声发射：是岩石的变形与破断，颗粒之间的相位错动，岩石颗粒间摩擦滑动等产生的弹性波。
（5）P103岩石的电磁辐射：是指岩石受载破裂过程中向外辐射电磁能量的过程或现象。
（6）P90 采矿声发射法：就是以脉冲的形式记录弱的、低能量的岩体声发射的弹性波，来监测岩体的动态破坏特征。
（7）P95 激发地音法：是局部较小应力的变化（例如少量炸药的爆炸），将引起受压岩体微裂隙的产生，从而根据地音可确定应力的高低和冲击的危险。
（8）P125重力法：是根据地层中岩石介质质量分布的不均匀性来测量重力异常变化的方法。
（9）P81 声波法：是根据声波在岩体中的传播特性来解决采矿技术问题和地质问题、测定煤岩物理力学参数。
（10） P132采矿电法：是利用岩石中电特性的变化来解决地质、采矿技术、预测预报等方面的问题。
（11） P21 纵波：是在胀缩力的作用下，周围介质只产生体积变化而无旋转运动，质点交替发生膨胀和压缩，质点的振动方向与波的传播方向一致。
（12） P21 横波：是在旋转力的作用下，周围介质只产生转动而体积不发生任何变化，质点间依次发生横向位移，质点的振动方向与波的传播方向垂直（13） P18 地震：是地下某处在极短时间内释放大量能量的结果。
（14） P91 Kaiser记忆效应：对于循环加载，声发射对前一循环的载荷有记忆效果，称为Kaiser效应。
（15） P44 冲击矿压：是压力超过煤岩体的强度极限，聚积在巷道周围煤岩体中的能量突然释放，造成煤岩体振动和破坏，巷道垮落，支架与设备损坏，人员伤亡
等的现象。
2．简答题
（1）P3 采矿地球物理学中哪些方法属于主动性的，哪些属于被动性的，举例说明。
（2）P18 简述地球的物理场：地震、地磁、重力、温度
（3）P15 简述地球的内部构造。
地壳、地幔、地核
（4）P3 简述采矿地球物理学的基本任务。
（5）P57 矿山震动现象的特征是什么？弱地震、频率、能量，卸压和冲击
（6）P57 采矿微震有哪些特点？
（7）P75 论述矿山震动对环境的影响。
巷道、人员、地表
（8）P75 在采矿巷道中发生震动和冲击矿压会造成哪些方面的危害？巷道破坏、人员伤亡、引发其他灾害
（9）探测矿井动力灾害的地球物理方法有哪些？
（10）论述冲击矿压对矿工的影响。
伤亡（撞击、共振）、心理作用
（11） P90 岩石的声发射特点有哪些？弱矿震、频率、能量、反映的问题
（12） P102声发射在矿山工程中有哪些应用？反映的问题、煤岩破裂、冲击、突出（13） P103什么是煤岩破坏的电磁辐射现象？
（14） P81 声波法与其他方法相比有什么优越性？被动法、构造、应力、特别是物理参数
（15） P44 煤岩动力冲击的发生需要哪些条件？强度条件、能量、冲击倾向性
（16） P132井下地电法主要用来解决哪些问题？方法（电阻、电磁波），解决岩像、应力应变、动力现象
（17） P125重力法能解决采矿中的哪些问题？概念、空洞、岩层变形、冲击危险
（18） P143煤岩变形破裂的热红外辐射有哪些特征？概念、低温前兆、高温前兆、持续高温前兆
（19） P141简述动力学方程及其物理意义
3．论述题
（1）论述采矿地球物理方法的特点及应用前景。
地球物理学之一；特点是许多现象只能用采矿地球物理方法来探测、非破坏性的无损监测、信息量大成本低；解
决问题的多样性、有效性、先进性，优越性；应用前景广泛。
（2）论述煤岩变形破坏的主要特征。
煤岩材料在载荷作用下产生破坏；稳定与破坏、破坏的缓慢性和突发性、冲击破坏的突发性和延时性；破坏过程中产生声发射
和电磁辐射等。
（3）论述矿山震动特征及其对环境的影响。
矿山震动由于采矿作业引起的岩体内聚集的能量突然动力释放的现象；弱地震、频率、能量，卸压和冲击；巷道、人
员、地表
（4）论述岩石的声发射以及其研究的目的和解决的问题。
岩石的声发射是岩石的变形与破断，颗粒之间的相位错动，岩石颗粒间摩擦滑动等产生的；目的是研究
岩石的变形破裂过程；可用来评价冲击矿压及煤和瓦斯突出的危险性，并检测
其采取的防治措施的效果；评价边坡稳定性；确定采掘面周围的应力应变等。
（5）论述微震、声发射、声波三者间异同点。
说明微震、声发射、声波的概念；相同点都是研究弹性波的传播规律；不同点：主动方法和被动法、记录频率、能
量大小等的不同。
（6）论述研究声发射的意义及作用
（7）论述煤岩变形破裂过程中的声发射和电磁辐射的异同。
声发射、电磁辐射的概念；相同点：研究煤岩的微破裂过程、动力灾害局部预测方法；不同点：波类
型不同，几句的能量形式不同，声发射探头需耦合而且干扰大，电磁辐射非接
触、可屏蔽定向。
（8）论述煤岩应力变形破坏与电磁辐射的耦合规律。
煤岩变形破坏过程中会产生电磁辐射；电磁辐射是煤岩体受载变形破裂过程中向外辐射电磁能量的一种现象，
与煤岩体的变形破裂过程密切相关；电磁辐射强度主要反映了煤岩体的受载程
度及变形破裂强度，脉冲数主要反映了煤岩体变形及微破裂的频次；电磁辐射
还可用于检测煤岩动力灾害防治措施的效果；评价边坡稳定性；确定采掘面周
围的应力应变，评价混凝土结构的稳定性等。