《固体地球物理学概论》最新2014年复习提纲要点

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地球物理学复习大纲

地球物理学复习大纲

地球物理学,固体地球物理,空间物理学1、地球物理学,固体地球物理学。

地球物理学是应用物理学的原理、方法与技术,研究地球的物理性质、地球自身产生的物理现象,间接地认识地球,服务于国民经济的一门现代应用物理学。

地球科学领域里,地球物理学通常就指固体地球物理学。

地球物理分为固体地球物理学与空间地球物理学。

空间地球物理学主要研究高空磁层和电离层与太阳、行星和地球表层的电磁场的相互作用。

地球物理场,磁场,重力场, 地电场,地热场,放射性辐射场,地震波场地球物理资料处理,地球物理资料解释地球物理的正问题,地球物理的反问题指根据已获得的异常特征、数值大小、分布情形等并结合物性资料来求解地下地质体的形状和空间位置等。

数字模型,数字模拟,物理模型,地质解释板块构造,地球表面有岩石层板块组成,岩石层板块在软流圈上运动。

岩石层在厚度上相当于地壳与上地幔之和。

下地幔由于压力和温度的增加不再呈刚性,而是容易形变和能够流动的,从而称为软流层。

在软流圈中的热对流运动将牵动上覆岩石层板块作水平运动。

六大板块:太平洋板块,欧洲板块,非洲板块,澳大利亚板块,南极板块,美洲板块磁异常条带,海底扩张说,认为洋底的主要构造形态直接表现出地球内部的对流过程:对流体在洋脊处上升,在洋脊的中央裂谷处溢出,形成新的洋底、并向两侧平移扩张;对流体在海沟(trench)处下降,老洋底俯冲(underthrust)进入地球内部而熔融、消失;大洋盆地演化的机制如同传动带,一侧有洋底新生,一侧有洋底消亡,所以,大洋底在2-3亿年内要更新一次。

地球的物理演变与人类文明发展的联系。

长期以来,人类对地球的索取远远超过了对她的关爱与保护。

这种人地关系的失衡导致了今天的资源、环境、生态和人口等问题,并对人类生存与发展构成了威胁。

这些问题的解决,人地关系的调整,有赖于地球科学的发展。

发展和普及地球科学是关系到中华民族乃至全人类生存和繁荣昌盛的意义深远的战略。

只有使全社会每个公民,特别是决策层了解地球,懂得人类只有和地球和谐共处,使关爱与保护地球成为行为的准则。

【最新试题库含答案】固体地球物理学概论复习重点答案_0

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固体地球物理学概论复习重点答案:篇一:长安大学固体地球物理学复习纲要要点第一章1地球物理学:以地球为研究的一门应用物理学学。

2地球物理学的组成:普通地球物理学和勘探地球物理学。

第二章1星云说:太阳系的星球的物质,在初时都为大量基本微粒,充满整个的宇宙空间,现在已形成的星体就在这空间中运转。

在万有引力的作用下,使这些原始弥漫的星云物质逐渐分别凝聚,形成了包括地球在内的太阳系的各天体。

第三章1衰变常数:从物理意义上看,?表示单位时间内母核的衰变比率;从统计意义上看,?表示单位时间内一个母核的衰变几率。

2放射性年龄的公式成立条件(1)?为常数(2)系统封闭(3)平衡条件 (4)元素寿命长度 (5)元素丰度足够大第四章1进动:地球自转轴在空间的变化,是日月引力的共同结果。

假设月球的引力及其运行轨道是固定不变的,由于日、月等天体的影响,地球的旋转轴在空间围绕黄极发生缓慢旋转,类似于旋转陀螺,形成一个倒圆锥体,其锥角等于黄赤交角ε=23.5 ″,旋转周期为25800年,这种运动称为岁差(进动)。

(一个自转的物体受外力作用导致其自转轴绕某一中心旋转,这种现象称为进动)2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。

3欧拉章动:刚体地球的自由运动叫做欧拉(自由)章动。

4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。

5极移:地球自转轴存在相对于地球体自身内部结构的相对位置变化,从而导致极点在地球表面上的位置随时间而变化,这种现象称为极移。

6纬度观测原理:发生岁差(进动)和章动时,地球转动轴和形状轴的相对位置不变,但它们的方向在空间中发生变化,此时恒星的赤纬发生变化,而地面纬度不变;晃动是转动轴相对于形状轴的摆动(表现为地极在地面的移动),此时恒星的赤纬不发生变化,而地面纬度改变。

固体物理地知识点地的总结

固体物理地知识点地的总结

一、考试重点晶体结构、晶体结合、晶格振动、能带论的基本概念和基本理论和知识二、复习内容第一章晶体结构基本概念1、晶体分类及其特点:单晶粒子在整个固体中周期性排列非晶粒子在几个原子范围排列有序(短程有序)多晶粒子在微米尺度内有序排列形成晶粒,晶粒随机堆积准晶体粒子有序排列介于晶体和非晶体之间2、晶体的共性:解理性沿某些晶面方位容易劈裂的性质各向异性晶体的性质与方向有关旋转对称性平移对称性3、晶体平移对称性描述:基元构成实际晶体的一个最小重复结构单元格点用几何点代表基元,该几何点称为格点晶格、平移矢量基矢确定后,一个点阵可以用一个矢量表示,称为晶格平移矢量基矢元胞以一个格点为顶点,以某一方向上相邻格点的距离为该方向的周期,以三个不同方向的周期为边长,构成的最小体积平行六面体。

原胞是晶体结构的最小体积重复单元,可以平行、无交叠、无空隙地堆积构成整个晶体。

每个原胞含1个格点,原胞选择不是唯一的晶胞以一格点为原点,以晶体三个不共面对称轴(晶轴)为坐标轴,坐标轴上原点到相邻格点距离为边长,构成的平行六面体称为晶胞。

晶格常数WS元胞以一格点为中心,作该点与最邻近格点连线的中垂面,中垂面围成的多面体称为WS原胞。

WS原胞含一个格点复式格子不同原子构成的若干相同结构的简单晶格相互套构形成的晶格简单格子点阵格点的集合称为点阵布拉菲格子全同原子构成的晶体结构称为布拉菲晶格子。

4、常见晶体结构:简单立方、体心立方、面心立方、金刚石闪锌矿铅锌矿氯化铯氯化钠钙钛矿结构5、密排面将原子看成同种等大刚球,在同一平面上,一个球最多与六个球相切,形成密排面密堆积密排面按最紧密方式叠起来形成的三维结构称为密堆积。

六脚密堆积密排面按AB\AB\AB…堆积立方密堆积密排面按ABC\ABC\ABC…排列5、晶体对称性及分类:对称性的定义晶体绕某轴旋转或对某点反演后能自身重合的性质对称面对称中心旋转反演轴8种基本点对称操作14种布拉菲晶胞32种宏观对称性7个晶系6、描述晶体性质的参数:配位数晶体中一个原子周围最邻近原子个数称为配位数。

固体物理总结提纲重点复习

固体物理总结提纲重点复习

1、晶体的宏观特性1长程有序:晶体内部的原子的排列是按照一定得规则排列的。

这种至少在微米级范围内的规则排列称为长程有序。

长程有序是晶体材料具有的共同特征。

在熔化过程中,晶体长程有序解体时对应一定得熔点。

2自限性与解理性:晶体具有自发形成封闭多面体的性质称为晶体的自限性。

晶体外形上的这种特性是晶体内部原子有序排列的反应。

一个理想完整的晶体,相应地晶体面具有相同的面积。

晶体具有沿某些确定方位的晶面劈裂的性质称为晶体的解理性,相应地晶面称为解理面。

3晶面角守恒:由于生长条件的不同,同一种晶体外形会有一定得差异,但相应的两晶面之间的夹角却总是恒定的。

即属于同种晶体的两个对应晶面之间夹角恒定不变的规律称为晶面守恒定律。

4各向异性:晶体的物理性质在不同方向上存在着差异的现象称为晶体的各向异性。

晶体的晶面往往排列成带状,晶面间的交线互相平行,这些晶面的组合称为晶带,晶棱的共同方向称为该晶带的带轴。

由于各向异性,在不同带轴方向上,晶体的物理性质是不同的。

晶体的各向异性是晶体区别于非晶体的重要特性。

因此对于一个给定的晶体,其弹性常数、压力常数、介电常数、电阻率等一般不再是一个确定的常数。

通常要用张量来表述。

3、7大晶系、14种布拉维晶胞2、固体物理学原胞(原胞)与布拉维原胞(晶胞、结晶学原胞)的区别答:晶格具有三维周期性,因此可取一个以结点为顶点、边长分别为3个不同方向上的平行六面体作为重复单元来反映晶格的周期性,这个体积最小的重复单元称为固体物理学原胞,简称原胞。

在同一晶格中原胞的选取不是唯一的,但他们的体积都是相等的。

为了反映周期性的同时,还要反映每种晶体的对称性,因而所选取的重复单元的体积不一定最小。

结点不仅可以在顶角上,还可在体心或面心上。

这种重复单元称为布拉维原胞或结晶学学原胞,简称晶胞。

晶胞的体积一般为原胞的若干倍。

4、晶体的对称性与对称操作由于晶体原子在三维空间的周期排列,因此晶体在外型上具有一定的对称性质。

固体地球物理学知识点总结

固体地球物理学知识点总结

固体地球物理学知识点总结固体地球物理学是研究地球内部结构和性质的学科,主要包括地震学、重力学和地热学等。

本文将从地震学、重力学和地热学三个方面总结固体地球物理学的知识点。

一、地震学地震学是研究地震现象的科学,通过观测和分析地震波传播的速度、路径和振幅等信息,可以推断地球内部的结构和性质。

地震学的主要知识点包括:1. 地震波的分类:地震波包括体波和面波两种类型。

体波包括纵波(P波)和横波(S波),它们在地球内部传播速度不同。

面波包括Rayleigh波和Love波,它们是沿地球表面传播的波动。

2. 地震波的传播路径:地震波在地球内部的传播路径受到介质的物理性质和地球结构的影响。

通过观测和分析地震波的传播路径,可以推断地球内部的密度和速度变化。

3. 地震波的震源机制:地震波的震源机制是指地震发生时产生地震波的过程。

常见的地震波震源机制有地震断层破裂、岩浆喷发和火山爆炸等。

4. 地震波的振幅衰减:地震波在传播过程中会因为介质的衰减而逐渐减弱。

地震学家通过观测地震波的振幅衰减规律,可以推断地球内部的衰减系数和介质的能量耗散能力。

二、重力学重力学是研究地球引力场分布和变化的学科,通过测量和分析地球引力场的差异,可以推断地球内部的密度分布和重力异常。

重力学的主要知识点包括:1. 重力场的测量方法:重力场测量可以通过测量重力加速度、测量重力位势或测量重力梯度等方法来进行。

常见的重力测量仪器有重力仪、重力仪器和重力梯度仪等。

2. 重力异常的解释:地球引力场的异常分布可以反映地球内部的密度分布和结构变化。

重力异常通常表现为重力异常突变、重力异常盆地和重力异常山脉等形态。

3. 重力异常的解释:重力异常的解释需要考虑地壳、地幔和地核等地球内部的密度变化。

通过建立重力异常模型和地球内部的密度模型,可以解释重力异常的成因。

4. 重力异常的应用:重力异常在地质勘探、矿产资源评价和地震预测等方面具有重要的应用价值。

通过分析重力异常的分布和特征,可以推断地下的地质构造和岩石性质。

固体物理期末复习提纲终极版

固体物理期末复习提纲终极版

固体物理期末复习提纲终极版一、晶体的结构与晶胞1.晶体的定义和特点2.晶体的结构指数和晶系3.晶胞的定义和特点4.基元和晶格的概念二、晶体的对称性1.对称元素和操作2.空间群和点群3.空间群的表示方法4.特殊对称性的晶体结构三、晶体的晶格1.晶格的定义和特点2.布拉维格子和布里渊区3.第一布里渊区和倒格子4.倒格子和衍射四、晶体的X射线衍射1.X射线的特点和衍射现象2. Laue方程和Bragg法则3.X射线的衍射仪器4.逆格子和晶体结构的解析五、晶体的晶体缺陷1.点缺陷和芯片2.面缺陷和晶界3.体缺陷和空位4.缺陷的影响和应用六、晶体的晶格振动1.晶格振动的分类和特点2.声子和性质3.声子的产生和吸收4.热导率和声学性质七、电子与能带论1.自由电子气模型2.原子间作用和周期性势能3.能带的形成和分类4.能带的导电性八、半导体与绝缘体1.化学键与共价键2.半导体与绝缘体的能带结构3. pn结的形成和性质4.磁半导体和自旋电子学九、金属与超导体1.金属的电子气模型2.金属的导电性和热传导性3.超导体的发现和性质4.超导体的理论和应用十、晶体的光学性质1.基本光学现象和方程2.介质和折射率3.光在晶体中的传播和偏振4.光学谱和材料应用十一、纳米材料与表面物理1.纳米材料的特点和制备方法2.纳米材料的性质和应用3.表面物理和表面改性4.加工技术和纳米器件这是一个固体物理期末复习的终极版提纲,涵盖了晶体的结构与晶胞、晶体的对称性、晶体的晶格、晶体的X射线衍射、晶体的晶体缺陷、晶体的晶格振动、电子与能带论、半导体与绝缘体、金属与超导体、晶体的光学性质、纳米材料与表面物理等重要内容。

通过按照这个提纲进行复习,可以全面而系统地理解和掌握固体物理学的基本概念和相关知识,为期末考试做好充分的准备。

固体物理复习纲要

固体物理复习纲要

固体电子学导论纲要1.第一章1理解自由电子气体模型的意义 (1)自由电子气体模型:○1自由电子近似:忽略电子和离子实之间的相互作用。

○2独立电子近似(单电子近似):忽略电子和电子间的相互作用。

○3弛豫时间近似:讨论输运现象时引进的。

(2)模型的意义:自由电子气体模型是有关金属的最简单的模型。

金属,特别是简单金属的许多物理性质可以通过它得到相当好的理解。

它可以解释金属作为电和热的良导体的原因(可以解释金属遵从欧姆定律,电导率和热导率成线性关系,)(ωσ的低频段行为,以及金属对可见光高的反射率等)。

2掌握单电子的基态性质 单电子的状态用波函数)(r ψ描述rk i eVr∙=1)(ψ电子能量为22222122)(mv m p m k k === ε其中λπ2=k3理解自由电子气体的简并在统计物理学中,体系与经典行为的偏离,常称为简并性。

在0=T 时,金属自由电子气体是完全简并的。

由于F T 很高,在室温下,电子气体也是高度简并的。

4理解费米面、费米能级在k 空间中把占据态和未占据态分开的界面叫做费米面。

k 空间中的态密度为381πV k =∆ 费米面上单电子态的能量称为费米能量。

mk FF 222 =ε其中费米波矢n k F 233π=。

另费米动量F F k p =,费米速度m k v F F =,费米温度BF F k T ε=(B k 为波尔兹曼常量)。

5理解自由电子气体的热性质温度0>T 时,电子在本征态上的分布由费米-狄拉克分布函数给出11/)(+=-T k i B i e f με其中i f 是电子占据本征态i ε的几率,μ是系统的化学势。

])(121[22FB F T k επεμ-=电子比热FBV T T nk T C 22πγ== 6了解顺磁性简而言之:电子自旋产生磁场,分子中有不成对电子时,各单电子平行自旋,磁场加强。

这时物质呈顺磁性。

7理解准经典模型在自由、独立电子近似的基础上,进一步假定: ○1电子会受到散射,或经受碰撞。

固体物理复习提纲

固体物理复习提纲

固体物理复习提纲固体物理期末复习第一章1. 概念:初基元胞:又称固体物理学元胞,指一个晶体及其空间点阵中最小的周期性重复单元. 惯用元胞:又称结晶学元胞,指能同时反映晶体周期性与对称性特征的元胞。

倒格矢:用这样一个矢量来综合体现晶面族的间距和法向, 矢量的方向代表晶面族的法向, 矢量的模值比例于晶面的面间距。

简约布里渊区:作所有倒格矢的垂直平分面, 被平面所包围的围绕原点的最小区域称为第一布里渊区, 又称简约布里渊区2. 掌握常见晶体的结构和布拉菲格子,原子散射因子,几何结构因子NaCl 结构---布拉菲格子:面心立方, 可以说是Na 和Cl 离子面心立方子晶格套构而成的复式晶格.CsCl 结构----布拉菲格子:简单立方, 可以说是Cs 和Cl 离子简单立方子晶格套构而成的复式晶格.金刚石结构---布拉菲格子:面心立方, 金刚石结构可以看成是沿体对角线互相错开1/4对角线长度的两个面心立方晶格套构而成的。

闪锌矿结构---布拉菲格子: 面心立方, 可以看成是沿体对角线互相错开1/4对角线长度的Zn 和S 的面心立方晶格套构而成的。

钙钛矿结构---布拉菲格子: 简单立方, 可以看成是A, B 和三组周围环境不同的O(I O ,∏O ,III O )的五个简单立方子晶格套构而成的。

原子散射因子:原子内所有电子的散射波振幅的几何和0A 与一个电子的散射波振幅e A 之比. 与原子的种类和不同的方向相关.几何结构因子:元胞内所有原子的散射波在所考虑方向上的振幅与一个电子的散射波振幅之比。

与f , 元胞内原子的分布以及所考虑的方向有关。

3. 正格子格矢和倒格子格矢以及正格子元胞体积和倒格子元胞体积之间的关系正格子元胞体积和倒格子元胞体积之间的关系:4. 倒格子基矢的表达式)(2为整数μπμ =?h l K R 3*2 )(π=Ω?Ω2311232a a b a a a π?=??1231232a a b a a a π?=??3121232a a b a a a π?=??5. 体心立方和面心立方晶格的消光规律对于体心立方的布拉菲晶格, 元胞内两个原子的基矢:则:即衍射面指数之和nh+nk+nl 为奇数的衍射线消失. 这就是体心立方布拉菲晶格的消光规律.第二章1 概念:晶体的结合能:绝对零度下, 自由粒子系统的能量E N 与由这些粒子组成的稳定晶体的能量E 0 之差, 记为U 0 .内能函数:描述整个晶体系统互作用势U 随晶体体积V 变化的函数. 2. 晶体结合的主要类型及其结合成晶体后核外电子的变化离子晶体、共价晶体或者原子晶体、分子晶体、金属晶体3. 范德瓦尔斯力的三种表现形式(1) Keesom 作用力固有电偶极矩间的作用力(2) Debey 作用力诱导力, 感应电偶极矩的作用力 (3) London 作用力色散力, 瞬时电偶极矩的作用力 4. 由两种离子组成的一维晶格马德隆常数的计算cb a R R 212121021++== , =+=++]1[)(l k h n i hkle f Fπ2f n(h+k+l)为偶数0 n(h+k+l)为奇数再根据可得结果。

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《固体地球物理学概论》复习重点(010111,011111班,011112等班,2014年4月) 考试时间:2014年5月9日(周五)晚上19:30-21:30考试地点:教1-205, 305编者:Zhang.Wei-Qi ,Geoscience faculty,China University ofGeoscience,2014第一章:引言1、地球物理学的定义。

解:地球物理学是以地球为研究对象的一门应用物理学。

2、地球物理学组成及研究内容。

解:组成包括:理论地球物理、应用地球物理A. 理论地球物理学着眼于基础理论方面的研究,研究的主要内容有:(1)研究地球形状与重力分布的重力学;(2)研究地震及弹性波在地球内部传播规律的地震学;(3)研究地球磁现象的地磁学;(4)研究地球电性质的地电学;(5)研究地球内部热过程和热状态的地热学;(6)深部探测和地球动力学等。

B. 应用地球物理学是解决勘察石油、金属、非金属矿或其它地质问题的。

3、地球物理学的基本特点。

解:1、地球物理学是入地的窗口:根据地球物理学资料,可以间接探知地球深部;2、地球物理方法的反演具有多解性;3、地球物理方法是间接地获取地质信息,即地球物理学的间接性;4、地球物理学通过建立模型,简化复杂客体,反映客体本质;5、地球物理学初值和边值的约束作用:现在的地球为地球演化提供了一个作为初值(终值)的时间条件,而地面观测又为地球内部的物理过程提供了一个边界条件。

6、对地球物理学结论的可靠性估计部分通过地球物理学探知的结论可靠性较高,而有一些则较低;4、地球物理学与地质学的比较第二章:地球的起源1、戴文赛新星云假说的要点。

解:行星的形成要经过“原始星云→星云盘→尘层→星子→行星”这样几个步骤。

(1)原始星云的形成:原始星云是由一块星际云块塌缩并瓦解而成的。

(2)星云盘的形成:原始星云盘继续塌缩,半径逐渐减小,因角动量守恒,造成自转速度增大。

赤道面上的外边缘物质,当其惯性离心力与中心部分引力相抗衡时,便停下来,形式星云盘。

(3)尘层的形成:云盘中尘粒跟气体一起绕太阳转动,同时彼此发生碰撞,结合成颗粒,并向赤道沉降,逐渐形成尘层。

(4)星子的形成:当尘层的密度足够大时,会导致引力不稳定性,使尘层瓦解为许多物质团。

当物质团的密度超过罗奇密度时,就可以自吸引塌缩,聚集成星子。

(5)行星(胎)的形成:初始星子频繁碰撞,结合成为更大星子或者碎裂为更小星子。

大星子引力较强,更有效地吸积周围的物质和小星子迅速成长成为行星胎。

2、罗奇密度的用途和计算。

解:罗奇密度用于对星云盘的的温度、厚度和密度做出估计。

ρ>ρ0=4M/(a^3)。

式中ρ0称为罗奇密度,上式称为聚集条件。

如果ρ<ρ0则天体分裂。

3、地球早期演化中的圈层分化过程。

解:(1)地核和地幔的形成:原始地球是一个均匀的球体,由于放射性元素衰变产生热能,地球内部的温度就逐渐增高,促进地球发生圈层分异,进而地球就分异成地核和地幔。

(2)原始地壳的形成和陆壳、洋壳分化:在地核和地幔形成后,那时的地球表层是熔融的。

40—46亿年前,表层开始冷却分异,形成全球性的原始地壳,即陆壳。

30—40亿年前,地球受到星子撞击影响,原始地壳分异,形成原始洋壳。

(3)海洋和大气的形成:地球大气经历了原生大气、还原大气和氧化大气三个阶段:A、地球在形成过程中俘获星云中的气体,形成地球的原始大气层。

B、放射性元素的衰变使地球物质融化,加速还原气体从地球内部溢出,形成还原大气。

C、由于地球内部的地幔分异作用,排出的气体逐渐氧化;太阳辐射使地球大气中的水分解、绿色植物的光合作用都形成较多氧气,从而形成氧化大气。

在地球形成的过程中,星子碰撞后放出的水,火山岩浆活动产生的水,以及大气中的水气凝聚的水都可以流人星子撞击坑,形成海洋。

(4)地球表层的变化:地壳和地面的变化乃是各圈层相互作用的结果。

第三章地球的转动和形状1、名词解释:天球赤道、黄道、黄极、天极。

解:天球赤道——假定以地球为球心,把各天体投影在半径等于无穷大的球面上,这一球体就是天球。

将地球的赤道平面向外延伸,与天球相割所成的天球大圆就叫做天球赤道黄道——将地球绕日运转的轨道面无限延伸,与天球相割而成的天球大圆叫做黄道。

黄极——球面上的任何圆圈都有两个极点,即球面上距离该圆圈最远(900)的两点。

天极——将地球的极轴延长,交于天球上的两点N、S,这两点就叫天极.2、从物理观点解释傅科摆如何证明地球自转的。

解:单摆的摆动平面在不受外力作用时,其摆动的空间方向始终不会发生变化的。

然而,人们所看到的是,摆动平面相对于地球表面发生了按顺时针方向缓慢地转动,其实质是:摆下面的地球在沿逆时针方向转动造成的。

由于地球自转,摆动平面就会发生相对于地面的偏转。

这一现象证明了地球的自转。

3、地球自转的特点是什么?解:1.转轴取向稳定2.自转速度稳定3.地球自转会发生均匀变化。

由于于外部日月星辰的引力作用、地球表面覆盖海洋和大气、地球形状轴与自转轴不重合和地球内部结构与运动等,引起地球转动速度或转轴方向都发生微小的变化。

4、什么是地球自转轴的进动、章动和极移(只考虑钱德勒晃动)?解:进动——用来表示转动物体的转动轴环绕另一轴的转动。

地轴的进动,地球的旋转轴环着黄道轴作缓慢的画圆锥面的旋进运动,保持黄赤交角不变。

章动——在地轴的长期旋进中,在它的平均位置上附加了一种短周期的摆动。

极移——地球自转轴与地面的交点叫地极,地极点相对于国际极点CIO的位移叫做极移。

5、简述地球自转与地球物理现象的联系解:地球自转与地震的关系:地球自转速率的变化可能是全球地震活动的一种主要的动力来源。

因为岩石圈是由不同的块体组成,地球自转速率变化时,就会造成这些块体运动的差异性。

地球自转速度变化可能会引起地球的形变;第四章地球形状与重力1、什么是大地水准面?地球的形状指什么?解:一个与平均的海洋面(在陆地上是它的顺势延伸而构成封闭的曲面)重合的那个重力等位面称为大地水准面。

从物理图象上看,地球形状,是指全球上静止海面的形状。

2、什么是重力改正?常用的重力改正有哪几种?每种改正的目的是什么?逐项从测量值中扣除或补加地形、高程、重力均衡等因素的影响,这个过程就是重力改正。

重力改正主要包括高度改正、中间层改正、地形改正。

高度改正:将高程的影响去掉,因此,自由空间异常是反映地表和地下的物质分布对重力的作用。

中间层校正:海平面以上的质量用一个无限长水平板表示,厚度为测点到海平面的高度。

地形校正:进行地形改正,就是要把地面凸起部分删去,把凹陷部分填平。

无论是删去还是填平,其结果都是使测点的重力值加大,所以地形改正只与高差的绝对值有关。

3、试述地球表面正常重力场的分布特征。

解:地球表面的正常重力值只与纬度有关,在赤道上最小,两极处最大;正常重力值随纬度变化的变化率,在纬度45°处达到最大,而在赤道和两极处为零;正常重力值还随高度的增加而减小4、将地球近似看成半径为6370km的均匀球体,若极地处重力值为9·8m/s、,试估算地球的总质量为多少吨?5、球体重力异常的曲线及分布特征解:球体的重力异常公式为:其中G—万有引力常数,M—剩余质量,D—中心埋深,x,y-测点坐标对于中心剖面(y=0),①当x→±∞时,△g→0②当x=0时,△gmax=GM/D^2曲线分布特征为:随着中心埋深的增加,曲线的峰值逐渐降低,曲线逐渐变得平缓。

6、试述重力均衡的两种基本假说。

根据这两种假说,怎样进行重力的均衡校正? 解:普拉特假说:认为地壳底面的深度一致,但密度随地面高度增加而减少;艾里假说:认为地壳的密度一致,但底面深度随地面高度增加而下降。

普拉特的均衡平衡概念如图所示。

地面高程越高,下伏的岩石层密度越低。

对于海洋,情况相反。

设从诲平面计起的补偿深度D 之上,竖立着若干柱体,各个柱体的重量相等。

依据重力均衡计算出测点的柱体密度与正常密度的差值,进而可以计算出测点柱体在海平面造成的重力与正常重力的差值,这个差值就是均衡异常;在进行了自由空间重力校正和布格重力校正后,在扣除均衡异常,便得到相应的重力均衡改正值。

艾里假说:对于陆地,若地形高度为 h , 其下部深入地慢介质深度为 t (山根),根据阿基米德原理可得: ;高为h ,密度为ρ0的柱体,由厚为t 、密度差为Δρ的山根来补偿。

由重力均衡可计算出山根的厚度为地表高程的4.5倍;依次,可以计算出由于山根的存在所造成的补偿厚度,扣除这项所造成的影响,得到的便是均衡改正值。

7、重力勘探的先决条件、有利条件。

什么是重力的正反演。

解:重力勘察的先决条件地下存在密度不均匀体;有利条件是地形平坦且地质体与围岩的密度差较大;重力的正演问题是根据模型以及相关的条件来得到重力异常的结果。

重力的反演问题是根据实际观测的重力值来解释地球内部的结构。

8、固体潮是怎样产生的?什么是引潮力和引潮位?解:太阳、月球引力作用于地球固体引起的形变。

引潮力:产生地球潮汐的力称为引潮力。

引潮位:地面上某一点的引潮位,等于天体对该点的引力位与该点绕月地质心旋转产生的惯性离心力位之和。

第五章 地震波传播与地球内部结构1、 名词解释:应力 应变 切应变 泊松比、杨氏模量。

应力:应力是弹性体受外力作用后其内部质点之间产生的一种阻碍弹性形变的内力。

应变:弹性体受外力作用后,内部质点之间有应力产生,这种应力引起弹性体的变形。

切应变:物体受切应力作用后每一截面都会相互错动,使得弹性体变化了角度φ。

由于f 很小,所以φ角也很小,这一φ角即为切应变。

ρρh t =∆E 是杨氏模量。

它表示弹性材料抵抗拉伸(或压缩)的能力。

E 是杨氏模量,表示弹性材料抵抗拉伸(或压缩)的能力,满足:γ叫做泊松系数,当弹性体垂直截面方向压缩的时候,其平行截面方向也会发生扩张,满足:2、为什么说一般材料容易发生扭曲破裂而不易发生压缩破裂?可以证明,切变模量μ可以由杨氏模量E 和泊松系数γ推导出来,其关系为:μ=E /2(1+ γ);因为γ =0~0.5,故μ /E =0.5 ~0.3,即切变模量不足杨氏模量的一半,因此,介质容易发生扭曲破裂,而不易发生压缩破裂3、掌握计算岩石纵波速与横波速公式与方法。

P 波的传播方向与振动方向一致,传播速度为:其中λ也是一个弹性常数,叫做拉梅常数,它可由杨氏模量E 与泊松系数γ 来表示;横波的传播速度为:4、地震波有哪几种? 简述它们的定义及特点。

地震波有横波、纵波、面波、自由震荡波,其中横波、纵波被称为体波;面波又分为勒夫波和瑞利波。

纵波:是地下岩石介质受正应力作用后膨胀或压缩而产生的疏密波横波:是地下岩石介质受切应力作用所产生的切变波。

二者被合称为体波,体波是贯穿于整个地球内部传播的波面波:当P 波和S 波传播到地球表面或内部界面上时,会产生沿着地表面或内界面传播的波,这就是面波。

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