地球物理学概论概念
地球物理学概论(重力勘探)
2、火成岩（2.5～3.6 g /cm³）
（1）主要取决于矿物成分及其含量的百分比，由 酸性→基性→超基性岩，随着密度大的铁镁 暗色矿物含量增多密度逐渐加大。
（2）成岩过程中的冷凝、结晶分异作用也会造成 同一岩体不同岩相带，由边缘相到中心相， 密度逐渐增大；
（3）不同成岩环境(如侵入与喷发)也会造成同一岩 类的密度有较大差异，同一成分的火成岩密 度，喷出岩小于侵入岩。
attraction.
To the left is a “gravimeter” which measures the force of
gravity in the earth.
（一）重力仪分类：
石英弹簧重力仪 机械式重力仪 金属弹簧重力仪
按结构分
振弦重力仪（海上）
电子式重力仪
超导重力仪 （实验室）
地球物理学概论 地球重力场
中国大陆地区布格重力异常
中国大陆地区自由空间重力异常
中国区域地质图
第一节 重力勘探理论基础
一、重力场（gravity field）
（一）重力 （gravity）
P F C
P—重力
C—惯性离心力，
F—地球质量对物体m的引
力,
而引力 F 服从万有引力定律，即：
器 的干涉条纹数目直接代表下落距离(即S=Nλ/２，N为
干涉条纹数)。这些干涉信号由光电倍增管接收，转换
成电信号，放大后与来自石英振荡器的标准频率信号
同时送入高精度的电子系统，以便计算时间间隔与干
涉条纹数目，从而精确得到S１、S2、S3、 S4 。
2
上抛下落对称观测可避免残存空气阻力、时间测
定、电磁等影响带来的误差，物体被铅垂上抛后，
地球物理学课程
地球物理学课程摘要：一、地球物理学简介1.地球物理学的定义2.地球物理学的研究对象3.地球物理学的研究方法二、地球物理学的主要内容1.地震学2.地磁学3.重力与地形学4.地热学5.地球物理勘探三、地球物理学在我国的应用1.资源勘探2.地震预测3.基础科学研究4.环境保护四、地球物理学的发展趋势1.观测技术的进步2.数据处理与分析方法的优化3.跨学科研究与国际合作正文：地球物理学是一门研究地球内部结构、物理性质和地球表面自然现象的科学。
它涉及地球的物质组成、运动规律和各种自然现象的成因。
地球物理学的研究对象包括地球的内部、地壳、地幔、地核等各个层次，以及地球表面的地形、地貌、地震、火山等自然现象。
地球物理学的研究方法包括观测、实验、模拟等多种手段。
地球物理学的主要内容包括地震学、地磁学、重力与地形学、地热学和地球物理勘探。
地震学主要研究地震的成因、传播和震源机制，以及地震波在地下的传播特性。
地磁学关注地球磁场的产生、变化和地球磁极的漂移。
重力与地形学主要研究地球重力场和地形特征，以及它们与地球内部结构的关系。
地热学关注地球内部热量的产生、传输和分布规律，以及地热资源的应用。
地球物理勘探利用地球物理方法探测地下资源、地壳结构、地震活动等信息。
在我国，地球物理学在资源勘探、地震预测、基础科学研究和环境保护等方面发挥了重要作用。
地球物理勘探技术在石油、天然气、矿产等资源勘探中取得了显著成果。
地震预测为我国防灾减灾提供了有力支持。
此外，地球物理学在基础科学研究、环境保护和国际合作等方面也取得了丰硕的成果。
地球物理学的发展趋势表现在观测技术的进步、数据处理与分析方法的优化和跨学科研究与国际合作等方面。
随着观测手段的不断丰富，地球物理学家可以获取更为精细的地球物理数据。
数据处理与分析方法的优化使地球物理学家能够从海量数据中提取更多信息，提高研究精度。
地球物理学及其应用
地球物理学及其应用地球物理学是研究地球内部结构、岩石物理、地磁场等在地球物理学领域中的一门学科。
它在地球科学和资源勘探方面具有重要的意义。
一、地球物理学的基本概念与研究内容地球物理学的研究内容比较丰富，主要涉及地球物理勘探、地震波传播理论、地磁学、重力学、热流学、太空物理等各个方面。
地球物理学主要研究的是地球物理现象和规律，通过对地球的物理特性与地球内部的结构构造的研究，能够深入了解地球的演化历程。
地球物理学主要研究领域可归纳为以下几个方面：1、物理勘探：主要包括地震勘探、电磁勘探和重力勘探等。
这些勘探方法对地球内部的物理性质进行探测，为大规模资源勘探提供重要的数据支持。
2、地震与地震波传播：研究地震波在地球内的传播和地震活动的机理与规律。
通过对地震波传播的观测和分析，可以了解地球内部的物理特性和结构。
3、地磁学：主要研究地球的磁场，揭示地球磁场与行星的物理特性的关系。
4、重力学：通过测量地球表面的重力值，可以了解地球内部的物理特性。
地质勘探中经常使用重力勘探进行矿产资源勘探和区域地质调查。
5、热流学：通过观测地球表面的温度变化来研究地球内部热流的分布规律。
热流学在地热能资源勘探和地球物理学研究中具有重要作用。
6、太空物理：主要研究地球与太阳系之间的相互作用关系，包括太阳风、地球磁层、电离层等。
二、地球物理学的应用地球物理学在资源勘探、环境监测、地震预警等方面具有重要的应用价值。
例如：1、矿产资源勘探：地球物理勘探可以获取矿产资源的地质信息，为矿产资源勘探提供可靠数据支持。
2、油气勘探：地球物理勘探对油气资源勘探具有极大的帮助，可以寻找油气储层位置。
3、水资源勘探：地球物理勘探可以通过地下水的勘探，为水资源开发提供科学依据。
4、环境监测：地球物理学可以通过斯托克斯方程得到空气、水的稳定性等信息，从而为环境污染监测提供数据支持。
5、地震预警：地球物理学可以通过对地震波的传播，预测地震的时间、地点和强度等信息，从而为地震预警提供依据。
地球物理学的基础概念
地球物理学的基础概念地球物理学是运用物理学原理对地球内部、表面及其周围空间进行综合地研究的一门学科，其研究的对象不仅限于地球内部结构、地震、重力、磁场、电场和电磁波等，同时也包括地球大气、海洋及其与地球内部关系的数学模型。
地球物理学是现代地球科学的基础，对于理解地球内部构造及其演化、地震发生机理和地球科学领域中其他一些问题具有非常重要的意义。
1. 地震地震是指地球内部因构造的变化，造成地表变形和岩石物理性质的变化而产生的震动现象。
地震是地球物理学的一个重要分支。
地震的发生与构造的变化紧密相关，其中深震源主要发生在板块边界附近的俯冲带上，浅震源主要分布在地壳中的活动断裂带上。
地震的发生对于人类生命财产和自然环境的破坏能力极大，因此地震的预测和研究非常重要。
2. 重力重力是指物体间的相互吸引作用力。
地球具有引力场，引力的大小和方向取决于物体的质量和相对位置。
地球的引力场不均匀，有些地方引力相对较弱，有些地方引力相对较强。
地球引力的作用可以解释地球上流体运动的现象，如大气、海洋的运动，同时也与地球内部的密度分布、结构演化有关系。
3. 磁场地球磁场是指地球周围存在的一种自转时产生的磁场，其大小和方向随地点和时间的变化而变化，同时也是地球物理学的一个重要分支。
磁场的强度和方向可以通过自然磁场来测定，地球的磁场研究可以指导相关行业的生产和技术改进。
此外，磁场的研究还与地球内部化学元素的分布和生命演化环境等重要问题有关。
4. 电场地球表面存在的电场主要来源于地球作为一块大的导体参与行星电流回路中电流的流动，以及电离层的存在。
此外，地震时也会产生电场。
电场在大气、海洋等领域的运动中也具有重要的作用，同时也与地球电场产生的原因有关。
5. 电磁波电磁波具有较长的波长和时空尺度，是地球物理学中一种广泛应用的手段。
电磁波能通过地球内部和地球表面进行探测和研究，例如地震预警、石油勘探等领域广泛应用了电磁波探测技术。
电磁波的传播速度快，可以用来研究地球内部结构，探测地震动态等领域，对于人类深入认识地球内部构造，提高地质科学与工程技术应用效果也具有非常重要的意义。
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。
地球物理学
地球物理学地球物理学是一门研究地球内部构造及运动规律的学科，它涉及到复杂的物理学、地质学和地球化学等学科。
其研究全面考察了地球的各种物质及能量的构造、空间形态、物理特性和历史演化。
地球物理学的研究内容主要集中在地球的内部结构、地球的变形与运动、地磁学、地球深部热历史、构造地质学、大地测量、地壳运动等方面。
一、地球内部结构地球内部是由由复杂的构造构成，由内到外可以分为地核、地幔和地壳三个层次。
地核是典型的固态核，以铁素体、镍素体及夹层状物质构成，它占整个地球体积的百分之十，却含有地球整体质量的百分之九十三；地幔是混合状物质，它内含有不同密度的铁素体，和大量的岩浆及熔融物质；而地壳是一层较薄的碎屑状物质，主要由方解石、钙质矿物和火成岩构成。
二、地球的变形与运动地球的变形与运动是地球物理学的重要研究内容，包括地壳的变形运动，海洋面变形运动，以及地球旋转运动等。
地壳变形运动是指地壳受大地构造构造作用而产生的相对变形运动，主要包括太平洋风区和非太平洋风区地壳变形运动；海洋面变形运动指海洋面受气压及海流作用而产生的变形运动；地球旋转运动是指地球围绕自身中心轴旋转的运动，也就是俗称的自转。
三、地磁学地磁学是指地球对外界太空环境的电磁反应，其主要的形式有地磁场和电离层。
地磁场是指地球内部的磁场，它由地球内部磁源（磁化常数）以及外来电磁场叠加而成，是外力作用下具有两个空间坐标系的双重变化规律的磁场；而电离层是指地球表面及其附近空气中的电离气体，它是地球对外界太空环境的一种电磁防护，具有很强的吸收和折射作用，也是地球物理学研究的重要内容。
四、地球深部热历史地球深部热历史是研究地球深处的温度及其变化的过程的重要内容。
地球深部温度随着深度的增加而不断增加，地球内部只有火成岩组成的地幔层能够以保持熔融状态，以形成流体意义上的活动地质构造，因此研究地球深部的热历史变化是掌握地质构造的关键。
五、构造地质学构造地质学是研究地质构造的发育规律的重要内容，它记录了岩石圈在古代以来的各种变形运动，主要是探究地质构造的形成和消失过程，这对于掌握地球构造物理特性具有重要意义。
地球物理学基础
地球物理学基础绪论一．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。
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。
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--不规则回转椭球体三．地球内部结构地壳：地下的一个地震波速度的间断面，P波速度由界面上方的6.2km/s增至8.1km/s左右。
这个间断面称为莫霍面（M面）。
莫霍面以上的介质称为地壳，以下的介质称为地幔。
地壳构造复杂，厚度不均，大陆厚，海洋薄。
地幔：从莫霍面到地下2900km深处这一层称为地幔。
分为上地幔和下地幔。
地球科学中的地球物理学
地球科学中的地球物理学地球物理学是研究地球内部物理特性和其与地球表面活动之间的关系的一门学科。
它利用物理学原理来探测和解释地球的各种特征，比如地球重力场、磁场、热场和应力场等。
地球物理学广泛应用于地球科学、资源勘探、环境、天文学等领域，成为了自然科学研究的重要组成部分。
地球物理学的研究内容地球物理学包括地震学、重力学、磁学、热学和地电学等多个分支。
地震学研究地震的发生、传播和震源机制等问题，通过地震波探测地球的内部结构和物性。
重力学研究地球的重力场，通过重力测量研究地球内部密度分布和地震活动。
磁学研究地球的磁场，通过磁力测量研究地球的磁性成分和地震活动。
热学研究地球的热场，通过热流测量研究地球的地热活动和大地构造。
地电学研究地球的电场和电性成分，通过电测量研究地球的结构和物性。
在地球物理学的研究中，可以通过地震波来研究地球的内部结构，由于地震波能够穿透地球的岩石、矿物和构造物质，因此地震波的速度以及传播路径和地震源机制等都能反映地球内部介质的物性和变化。
通过地震波的反演，可以得到地球内部的三维结构模型，这对我们了解地球内部的大规模结构和物性变化有很大帮助。
地球物理学在资源勘探、环境、天文学中的应用地球物理学在资源勘探中的应用越来越广泛，它可以通过重力、磁力、地电和地震等勘探手段来探测石油、天然气、矿产资源等地下储藏地质体的位置、规模、分布和物性参数，为资源的勘探和开发提供基础数据和技术手段。
在环境科学中，地球物理学可以通过实时和动态的重力、磁力、地电和地震等监测手段，来监控地球环境的污染和变化，为环境治理和改善提供支持和依据。
在天文学中，地球物理学可以通过从地球内部产生的重力、磁力、地震波等探测技术，来研究太阳系和太星系的演化、结构和物性，为天文学的发展提供重要数据和研究工具。
地球物理学研究中的未来发展随着地球物理学技术的不断进步和全球大数据的应用，地球物理学研究的范围和深度也在不断扩张和深入。
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《地球物理学概论》模拟题（补）
一．单项选择题
1、地球内部的古登堡面是（）分界面。
A．地幔与地核B．地壳与地幔C．上地幔与下地幔D．内核与外核
2、用于石油和天然气勘探最有效的物探方法是（）勘探。
A.地震
B.重力
C.电法
D.磁法
3、地震波在地层中传播，遇到两种地层的分界面时，一部分能量返回原地层形成（）。
A.透射波
B.反射波
C.滑行波
4、地震波传播速度最大的岩石是（）。
A.花岗岩
B.变质岩
C.粘土
D.页岩
5、重力勘探是基于岩矿石的（）差异，通过观测重力场随空间、时间的变化规律来研究地球内部构造及寻找矿产能源的。
A．弹性B．磁性C．电性D．密度
6、地壳的下界面称为（）。
A.硅铝层
B.硅镁层
C.莫霍面
7、波在（）里传播的距离，叫波长。
A.一定时间
B.一个周期
C.一种介质
8、纵波的特点是质点振动方向与波传播方向（）。
A.垂直
B.不垂直
C.一致
D.不一致
9、物理地震学认为，地震波是（）。
A.一条条射线
B.沿射线路径在介质中传播
C.一种波动
D.面波
10、岩石埋深越大，其（）。
A.密度越大
B.密度越小
C.孔隙度增大
D.孔隙度不变
11、岩石的孔隙度越大，一般有（）。
A.地震波传播速度越大
B.岩石密度越大
C.岩石密度越小
D.有效孔隙度一定大
12、地震勘探最主要的是（）地震法。
A.折射波
B.透射波
C.反射波。
13、静自然电位的符号是（）。
A．SSP B. Usp
C. SP
D. Ed
14、横波的特点是质点振动方向与波传播方向（）。
A.垂直
B.不垂直
C.相同
D.不相同
15、促使地壳的物质成分，内部结构和表面形态等不断变化和发展的各种自然作用，统称为( )。
A.地质作用
B.构造作用
C.沉积作用
二．判断题
1、地球物理是通过观测和研究各种地球物理场的变化来解决地质问题的一种方法。
（）
2、地震波的传播速度仅与岩石的密度有关。
（）
3、其它条件相同时，变质岩和火成岩的地震波速度小于沉积岩的地震波速度。
（）
4、孔隙度越大，地震波的速度就越小，反之则越大。
（）
5、地震波在地层中传播，遇到两种地层的分界面时，便会产生波的反射。
（）
6、背斜是褶皱构造中，岩层向上弯起的部分。
（）
7、地震波的速度是指地震波在岩层中的传播速度，简称地震速度。
（）
8、当岩石密度增加时，地震速度不变。
（）
9、向斜是褶皱构造中，岩层向上弯曲的部分。
（）
10、在两极附近，地磁场不存在水平分量，因而该处的磁体也不产生水平磁异常。
在赤道附近，不存在垂直分量，因而该处不产生垂直磁异常。
（）
三．填空题
1、用于勘探的物探方法，主要有______勘探，______勘探，______勘探和______勘探。
其中是有效的物探方法是地震勘探。
2、地球表面的形态可分为__________________，海陆地形的差异是板块运动的结果。
3、地球物理学的研究对象是______。
4、地球内部圈层包括______、______和______。
软流圈以上的地幔部分和地壳合称为______。
5、天然地震按地震成因可分为：______、______、塌陷地震、诱发地震。
四．地球内部纵向上可分成那几个圈层？依据是什么？
五．地表三大岩类岩石磁性大小的分布特征？影响岩石矿物磁性的因素有哪些？
六．如何利用地球物理手段来确定板块边界？
七．地球重力场随时间产生变化的原因？
八．地球正常重力场在空间的变化特点？
参考答案：
一、选择题
1-5 AABAD 6-10 CBCCA 11-15 CBAAA
二、判断题
1、∨
2、×
3、× 4 、× 5、∨ 6、∨7、∨8、×9、×10、×
三、填空题
1、地震重力电法磁法
2、海洋大陆边缘陆地
3、地球
4、地壳地幔地核岩石圈
5、构造地震火山地震
四、地球内部纵向上可分成那几个圈层？依据是什么？
答：四个圈层：地壳、地幔、外核、内核。
依据是地震波在地球内部的传播速度，及横波是否能穿过。
五、地表三大岩类岩石磁性大小的分布特征？影响岩石矿物磁性的因素有哪些？
答：火成岩磁性较强，变质岩次之，沉积岩磁性最弱。
岩石中磁性矿物越多，岩石磁化率越大，但是，二者并非成正比关系，岩石磁性强弱还受矿物颗粒大小及其分布状态、岩石所受温度、压力和化学作用等许多因素的影响。
六、如何利用地球物理手段来确定板块边界？
答：板块的边界是空间上的概念：既有水平范围上的界限；还应该考虑到界限在地球内部的分布。
（可任选一种地物方法）地震、地磁、重力异常等，依据相邻板块的地球物理性质差异确定板块边界：如：1、地震波速的突变面、震源分布的空间规律2、导电性质突变的面3、重力异常的梯度带。
七、地球重力场随时间产生变化的原因？
答：地球重力场反映地球的物质分布与运动，地球内部或地表的任何质量改变均可引起重力场的改变。
主要原因有：1）大气质量和大气压变化；2）陆地水文变化，包括陆地水储量变化、冰雪覆盖及其他；3）海平面变化；4）固体地球、海洋和大气潮；5）冰后期反弹；6）板块运动和地震；7）冰盖质量变化；8）大型水库及其他。
八、地球正常重力场在空间的变化特点？
答：重力场随时间变化的尺度从几小时到上百万年不等，存在长期变化、十年尺度的变化、季节性变化、年际尺度的变化和不规则变化等。