地球物理概论–空间物理
地球科学概论空间物理部分提纲
关键词：
地球空间–高层大气、电离层、等离子体层、磁层
空间天气
太阳与太阳系
太阳系探索
☆地球空间
一、地球空间概述
1、地球空间的定义：靠近行星地球的、受太阳辐射变化直接影响的空间区域。内边界大约距离地球表面60公里，外边界是太阳风与地磁场相互作用形成的。
2、地球空间内的物质：地球大气的一部分，从距离地面约60公里，扩展到几十个地球半径。地磁场（磁流体发电机△）。
二、地球大气层（只有平流层以上且不包括平流层的中高层大气才划入地球空间）
1、地球大气层次划分：
a.对流层–平流层–中间层–热层【加热：太阳紫外线辐射和X射线（最重要）、带电粒子加热（高纬地区）、电离层电流加热（高纬地区）】–磁层（完全电离的大气）（大气层层次划分依据：温度的垂直变化）
b.此外还有两个特殊的层，臭氧层、电离层
2、地球的大气层的大气密度日变率：40km-变化小50km~100km变化中等100+km随太阳活动和地磁活动剧烈变化
3、中高层大气（大气层中属于地球空间的） a.高层大气密度随太阳活动变化，原因：太阳紫外辐射增强，且被高层大气吸收b.研究20～100公里的大气的重要性：亚轨道飞行器的飞行范围、载人航天器气动加热严重的区域、中程导弹飞行空间、亚轨道旅游、对地观测、军事侦察
三、电离层
1、什么是电离层：电离层是地球高层大气的一部分，因受太阳的紫外线、X射线和带电粒子辐射而电力。是地球大气中自由电子密度足以对无线电波传播产生显著影响的区域。
2、电离层的高度范围：60~1000km
3、电离层的基本特性是：a.具有足够数量的自由电子和离子，显著地影响电磁波传播b.电离度低（~1%），相当多的大气分子和原子未被电电离；电子和离子的运动还部分地受中性风的影响。
4、电离层的结构，电离层电子密度以及离子成分随高度的变化#分层结构与不匀称结构
①电离层的分层结构：D 60~90km; E 90~160km; F 160km以上f critical=9×10-3√N WHRER N=electron density per cm3and fcriticalis in MHz.
D层：主要电离源：太阳的拉曼α辐射和软X射线辐射/夜间D层基本消失/由于大气比较稠密，电子与中心粒子和离子的碰撞频繁，无线电波在这一层中的衰减严重/夜间D层基本消失。
E层：主要电离源：太阳紫外线和软X射线/电子密度峰值出现在105~110km之间/夜间E层的电子密度很低。
F 层：是电离层中持久存在、电子密度极大所在的层次。分为F1和F2。
②电离层的不规则性（不匀称结构）：a.高密度斑与低密度泡b.散见E 层和扩散F
5、电离层扰动：太阳电磁辐射和粒子辐射的增强引起的电离层状态变化
6、突发电离层骚扰：太阳耀斑爆发出的X 射线暴使得向阳面D 区的电离密度急剧增加，短波和中波无线电信号立即衰落甚至完全中断。
7、电离层暴：地磁场发生全球性变化时，电离层状态发生的急剧变化称为电离层暴；正常形态打乱，使得通信适用频率的选择困难。
8、电磁波在电离层中的传播：a.直接视距传播（地波）b.地球表面与电离层D 层之间多次反射传播（大气波导）c.在E 层或F 层反射传播（天波）d.穿过电离层（卫星通信）
①极低频与甚低频传播：极低频信号在地球和电离层之间所构成的“波导管”中传播，稳定可靠。【极低频波的特点：超视距传播，能穿入海水数百米【极低频通信系统缺点：系统极为庞大，天线效率极低，可能对四周环境造成有害影响，对电力线、电话线和电气设备等形成电磁干扰；费用昂贵
②低频波传播（长波）：
③中频波传播（中波）：地波传播，主要用于导航、海上通信、调幅广播
④高频波（短波）传播：天波，电离层反射，主要用于短波广播、电话、超视距雷达
【f maxf =f critical /sin α，α=发射方向与水平方向夹角，同时存在最低频率限制（ALF ），低于此频率将被D 层吸收
⑤超高频波传播：视距传播，用于卫星通信、雷达和移动通信
△影响电磁波传播的因素
电离层不均匀结构：电离层闪烁，信号相位变化，导致导航、定位误差，数字通讯误码，影响无线电波传播路径
电离层扰动、突发电离层骚扰和电离层暴：a.最高和最低可用频率变化b.飞行体跟踪、航天器测轨受影响c.信号被吸收、通讯中断d.导航、定位的精度受影响d.影响微波遥感e.时间同步问题
△电磁波在电离层中的反射
建立电离层的平板模型。
每层板的折射指数分别是n1, n2, n3等的薄
板（但每个板有几个波长厚），
将斯涅尔定律应用到每个边界，得到：
sini 0=n 1sini 1
n 1sini 1=n 2sini 2
n 2sini 2=n 3sini 3
…=…
n （r-1）sini (r-1)=n r sin90°=n r
所以有sini 0=n r
根据等离子体理论n 2=1-ωN 2/ω2
这里ωN 是等离子体频率，ωN 2=ne 2/ε0m
f critical =9×10-3N 1/2，这里N=等离子体密
度/cm 3，f 的单位是MHz
四、磁层
1、磁层的定义：太阳风流经地球时，与地球磁场相互作用而在地球周围形成的、地球磁场
对带电粒子起控制作用的区域
2、极光：
a.产生：带电粒子撞击高层大气的分子或原子而激发的绚丽多彩的发光现象称为极光
b.分布：主要发生在高磁纬地区，70至1000km的范围内
c.紫外极光、X射线极光、质子极光与电子极光
d.由于地磁场的存在，只有在极区或者高磁纬地区，带电粒子才能运动到较低的高度，与大气分子相撞，产生极光。解释：粒子在不均匀磁场中受力的方向与磁场增加的方向相反；由于这个力的作用，粒子运动到一定高度之后将反弹，反弹点称为镜点，因为在相反的极区也有这样的点；如果入射粒子接近与磁场平行，那么磁镜点降低，若低于100km，则粒子在反射之前就与大气分子相撞，称作粒子沉降。
e.为什么极光是五颜六色的？答：大气成分、带电粒子的种类、带电粒子的能量
f.研究极光的意义：*极光与太阳活动密切相关*由激光频谱可判断沉降粒子种类*由极光区分布可判断太阳活动和地磁活动程度
3、辐射带：在地磁场作用下能围绕地球漂移一周以上的带电粒子称捕获粒子。辐射带的定义是在地球周围由地磁场捕获的高能带电粒子区域（这是一个比较确定的区域），按空间区域分内辐射带（在赤道面上离地心1.1到3.3个地球半径，主要是高能质子）和外辐射带（在赤道面上离地心4.5到6.0个地球半径，主要由电子组成）。
4、地磁活动
a.地磁活动的定义：带电粒子沿着磁力线运动产生场向电流产生磁场，垂直于磁力线运动产生环电流，产生磁场。这些磁场使正常情况下的地磁场值发生变化，称为地磁扰动，或地磁活动。其中，由大的环电流引起的地磁场变化成为磁暴。
b.磁暴：在地球的赤道上空，电子与离子在地磁场中漂移方向相反，因而产生环绕赤道的电流，称为“环电流”。这个环电流产生的磁场与地磁场的水平分量相反，因此，强的环电流是地磁水平分量减小很大，形成磁暴。
c.亚暴：*定义：地磁场持续时间为2、3小时的扰动，是存储在地球磁尾的太阳风能量瞬时释放引起的。引起极光卵增大、增亮。*分布：平均一天出现四到五次，每次释放一个中等地震的能量。
d.磁暴和亚暴效应
在地面的效应：对输电线路的破坏
对航天器的效应：航天器带电
对近地环境的效应：高层大气加热
对载人航天的效应：对宇航员的辐射损害
对电离层的效应：通讯受到干扰甚至中断
对人类生存环境的效应：带电粒子对臭氧分布的影响
☆太阳与太阳风
一、太阳的结构
1、日核-核反应区：厚度约为太阳半径的四分之一，太阳能量的99%是由中心氢核聚变为氦的核反应产生的
2、辐射区：太阳厚度的25%到70%，在核心产生的能量由光子向外输送
3、内表面层
4、对流区：底部温度高，顶部的温度低，形成对流
5、太阳大气：成分主要是氢71%与氦27%
a.光球层：是肉眼可以看见的日轮，几百公里厚；可见光波段的辐射几乎全部是光球层；光球层的许多特征：暗的黑子、亮的光斑、米粒和超米粒结构
△太阳黑子是太阳光球上的黑色斑点，是光球上温度很低、磁场很高的区域。形成的原因是：高通量的带电粒子和强磁场会阻碍对流，限制热量传输到太阳表面；以至于部分光球层冷却，因此看上去黑一些。
b.色球层：在光球层上面的不规则层，大约1500公里厚。用单色光观测，可以看见它是一个美丽的玫瑰红色的气层，因而得名光球层
c.过渡区：色球层与日冕之间的薄层，在这个层的上下，温度发生急剧变化。
d.日冕：过渡区之上是日面层，延伸到数倍太阳半径处；日冕是温度108K的高温、稀薄等离子体
△冕洞：在太阳X射线成像中暗的区域称为冕洞；冕洞是高速太阳风的源
△太阳风：在太阳表面，日冕气体温度很高，足以克服太阳引力，以400~800km/s的典型速度离开太阳，这个外流的等离子体称为太阳风；太阳风主要由质子和电子组成，也有少量的氦核与重离子；太阳风高速流来自冕洞
二、太阳爆发性活动
1、日冕物质抛射（CME）：a.日冕物质被加热和加速，速度超过逃逸速度而飞向行星际空间。
b.大的CME可抛出10亿吨物质，喷发速度可达2000km/s。
c.在太阳活动峰年，太阳每天发生大约3次CME，在太阳活动低年，大约每5天发生一次CME
2、太阳耀斑：a.太阳爆发性的能量释放过程，持续时间从几十秒到几小时b.主要特征是电磁辐射急剧增大，在强耀斑期间，紫外和X射线辐射可增强一百倍c.一次大耀斑释放的能量高达1025J，相当于四百亿个广岛原子弹d.在太阳活动高年，每周大约观测到一次耀斑e.耀斑分级BCMX(小→大)
3、太阳耀斑与CME的关系：a.大约有一半的CME与耀斑无关b.耀斑伴随强烈的电磁辐射，并不总有粒子辐射；而CME主要是抛射物质（磁化的等离子体）c.大磁暴与CME密切相关，只有同时又强粒子辐射的耀斑才引起磁暴
三、太阳周期性活动
1、定义：太阳电磁辐射与粒子辐射周期性的变化称为太阳的周期性活动
2、主要周期活动：a.27天太阳自转周变化b.太阳黑子的11年周期变化c.太阳磁场极性的22年周期变化
3、太阳磁场：a.太阳磁场形态比地磁场复杂得多，图中黑、白相应于不同极性b.太阳黑子区磁场最强c.所有太阳活动都与磁场的演变有关
四、太阳活动对地球空间的影响
1、太阳风与日地关系：a.太阳风等离子体是联系太阳活动与地球空间变化的纽带b.太阳风在接近磁层时的状态直接影响地球空间的变化
2、日冕物质抛射对地球空间的影响：a.磁暴b.高能电子暴c.太阳质子事件
3、耀斑对地球空间的效应：a.X射线暴，八分钟到达地球，电离层突然骚扰b.相对论高能粒子，十几分钟到达地球，极区电离层电离增加，影响极区通讯c.太阳能量粒子，几个小时到达地球，对航天员的危害d.高速太阳风。2天左右到达地球，磁暴、亚暴
☆太阳系的构成
一、行星：
1、定义：一颗行星是一个天体，它满足围绕太阳运转，有足够大的质量来克服固体应力以达到流体静力平衡的（近于圆球）形状，同时清空了所在轨道上的其他天体
2、分类：类地行星（水星、金星、地球、火星）、类木行星（木星、土星、天王星、海王星）、（冥王星）
二、矮行星：
1、定义：一颗矮行星是一个天体，它满足围绕太阳运转，有足够大的质量来克服固体应力以达到流体静力平衡的（近似圆球）的形状，没有清空所在轨道上的其他天体同时也不是一颗卫星
2、矮行星：谷神星、珍娜
三、小天体：其他围绕太阳运转的天体，卫星除外，统称为“太阳系小天体”。如流星、彗星、小行星
☆月球与月球探测
一、月球
1、概况：没有大气，表面也无液态水。昼夜温度变化很大，表面最高温度高达123℃，白天平均温度为107℃，夜间平均温度为-153℃，夜半球温度最低达-233℃
2、月球表面特征
a.大的暗区称为“月海”
b.月面上有22个月海，期中有19个在朝向地球的半个月球
c.月陆又常称作高地，是月面上亮的一些区域，比月海高1~3公里，约占月球表面总面积的4/5
d.月球布满大大小小的陨击坑
3、月壤与月土
a.月球表面覆盖着的碎岩和细尘覆盖层称为“月壤”，而月壤中的细尘(小于１毫米)另称作“月尘”或“月土”（Lunar soil）。
b.月壤完全不同于地球土壤，不是风化过程形成的，也不含腐植质，而是基岩被陨击的溅射碎屑沉积的连绵覆盖层。
二、月球探测
1、探测月球的意义，为什么要探测月球
a.科学意义：月球的起源与演变、月球的空间环境、在月球轨道观测地球的空间环境、月球天文台、在月球上监测近地小行星
b.月球资源：核聚变材料——氦3、极区可能存在的水冰、稀有矿物资源
c.技术意义：为更远的深空探测做技术准备、验证一些新技术、推动高技术的发展
d.军事意义：在月球上监视地球、验证新的军事技术、月球导弹基地、月球反导弹系统
三、月球探测的形式
飞越、硬着月或软着月、环月、由登月舱取样返回、载人登月、建立永久性的基地
四、月球探测历史
1、概述
a.第一个飞越月球的探测器Luna 1
b.第一个硬着月的探测器Luna 2
c.首次在月球表面软着陆Luna-9
d.第一个环月探测器——Luna 10
e.美国于1968年12月发射的Apollo 8，是第一艘载人的环月飞船；
f.1970年7月20日，美国Apollo 11号载人飞船成功登月，并从月球带回21.7kg的土壤和岩石样品，这是人类首次踏上月球。
2、美国新的载人探月计划
a.建造新的飞船”乘员探索飞行器”(CEV)
b.利用航天飞机的推进技术,研制新型运载火箭
c.2018年将4名宇航员送到月球
3、中国的“嫦娥”探月计划
a.第一步：于2007年发射环月探测卫星，对月球表面进行三维成像，探测近月空间环境，探测月球矿物分布；
b.第二步：机器人在月球表面软着陆，对月球表面进行实地探测；
c.第三步：从月球取样返回。
☆行星探测（类地行星：水星、金星、地球、火星）
一、类地行星的主要特征
1、基本上是由岩石和金属组成
2、固体表面，密度高
3、自旋缓慢
4、没有环
5、卫星少
二、类地行星研究关注的问题
1、类地行星环境及其演变
2、类地行星磁场的源
3、火星上是否有水和生命
三、水星Mercury
1、水星的基本参数和表面形态
①水星基本参数和表面形态
a.到太阳的距离：0.387AU
b.与地球半径之比：0.383
c.与地球密度之比：0.984
d.平均轨道速度：47.88km/s
e.公转周期：87.969天
f.自转周期：58.646天，一个水星日＝2/3个水星年
②水星表面特征
a.陨击坑：最大直径1300公里；
b.盆地：在飞船所摄45%水星表面，辨认出35个直径大于200km的盆地；
c.平原：平坦平原、坑际平原和多丘线状区；
d.环行山、悬崖和谷。
2、水星大气层
a.表面气压约10-15bar(地球表面为1.013bar)；
b.主要成分：He：42% Na：42% O2：15% 其它：1%;
c.水星表面温度：最高温度：427℃、最低温度：-173℃、平均表面温度：179℃
3、水星的磁场与磁层
a.赤道表面磁场约为地球的1%；
b.水星的磁层比地球磁层小，磁层顶距水星中心仅1.3倍水星半径；
c.水星没有电离层。
4、水星研究关注的问题
a.为什么水星的密度那样高？
b.水星磁场的来源？
c.水星的地质是怎样演变的？
d.水星的极区有冰吗？
e.水星的大气层有那些挥发性成分？
f.水星没有电离层，磁场怎样与太阳风相互作用？
5、水星探测
a.探测器：水手10号、信使号
b.探测水星的技术难点：飞船与水星的相对速度太大、飞船在日照时温度非常高、如何利用金星的引力助推作用
四、金星Venus
1、金星的基本参数
a.到太阳的平均距离：0.723AU
b.公转周期：224.701天自转周期：243.01天
c.平均轨道速度：35.02km/s
d.平均密度：地球的0.95
e.赤道半径：地球的0.95
f.体积：地球的0.86 质量：地球的0.82
g.金星的自转方向与地球相反
2、金星表面特征
a.表面平坦，除了少数高地区外，高程差很小（仅2~3km）
b.高地（8%）
c.低地（27%）
d.起伏平原（65%）
e.长的通道：宽1km~4km，长120km。是岩溶流动流下的痕迹。
f.圆形的山：7个圆顶形的山，平均直径25公里，最高750米。
3、金星大气层
a.表面气压: 92bar，是地球的92倍
b.主要成分: CO2（96.5%) ，氮（3.5%）；
c.次要成分: 水汽、二氧化硫等；
d.大气中有气辉和闪电，但没有积雨云；
e.有电离层和磁层。
f.金星的表面温度：.最高温度: 480°C、表面温差不超过10度(温室效应强)
4、金星探测
探测器：“金星”（V enera）系列16艘、“水手”（Mariner）系列3艘、“维伽”（Vega）系列2艘、“先锋金星”（PioneerVenus）系列2艘、“探测器”（Zond）飞船1艘、“伽利略”（Galileo）飞船1艘、“麦哲伦”（Magellan）飞船1艘
五、火星Mars
1、火星的基本参数
a.到太阳的距离：1.52AU
b.直径：6794km(地球的0.533倍)
c.密度（与地球之比）：0.713
d.重力加速度（与地球之比）：0.377
e.公转周期：686.98天
f.自转周期：24h37m22.6s
2、表面形态
a.激光高度计测量的结果，误差在13米之内；
b.南半球平均高度在地形“海平面”之上1~3公里，北半球居“海平面”之下，且环行山稀少。
c.塔西斯（Tarsis）隆起区：高达27km，横跨4000km。.有3个东北-西南向排列的盾形火
山，间距约700km，直径为350~400km。火山口深3~4km。
d.太阳系最高的火山：奥林匹斯（Olympus）火山，高27km，直径550km，顶部火山口直径约80km。悬崖高6km以上，环绕在奥林匹斯底部。
e.“水手”大峡谷：长4000km，宽600km，深7km。美国科罗拉多大峡谷长350km，最大
深度1.7km,最大宽度29km。
f.火星最大的盆地——Hellas：长轴和短轴分别为2000和1600km，深4km
g.火星的极区：极区表面最上层是水冰和干冰以及尘埃的极冠，冰极冠下面是层状沉积。
h.火星的尘暴：每个火星年大约有100次区域性尘暴发生；.在每个火星年中，有1、2次区域性尘暴发展成全球性大尘暴。
3、火星大气
a.大气压力：0.007bar
b.大气成分：CO2:95.32% N2:2.7%（77%）Ar:1.6%（0.9%）O2:0.13%(21%)H2O:0.03%(0.1%) Ne:0.00025%
c.火星表面温度：最高表面温度270C、最低表面温度-1400C、平均表面温度-550C
4、火星上有生命的证据：
1996年12月美国科学家宣布：1984年在南极洲发现的ALH84001陨石来自火星。火星陨石携带生命信息在电子显微镜图片中，地球上的细菌与火星陨石中的结晶体外观惊人地相似。结晶体是火星陨石以长链状排列的磁铁结晶体，这种链状结构只能由曾经活着的生物体组成。
5、火星上的水
a.火星陨石坑中地下水的痕迹，陨石坑边缘有明显水冲刷过的痕迹
b.火星大气中有含有水蒸气和甲烷的区域
c.雷达观测结果：南极富含冰的沉积层厚度分布；沉积区主要由水冰构成紫色：冰层最薄，红色：冰层最厚；沉积层内总的水冰体积等效于覆盖整个火星11米深的水层；黑色圆形区是南纬87°以内的区域。
六、类地行星比较
1、大气层中压强主要成分
a.地球1.00 N2，O2
b.火星0.077 CO2，NO2
c.金星92.00 CO2，N2
d.水星10 -15He, Na
2、类地行星和月球的磁性
a.水星：有普遍磁场，但很弱；没有电离层和辐射带；
b.金星：磁矩小于地球的十万分之五，有电离层；
c.火星：磁场不超过地球的千分之四，有电离层和磁层；
d.月球：没有普遍磁场，磁矩小于地球的一千万分之一。
3、类地行星大气是怎样演变的？
a地球所含的二氧化碳与金星一样多，但地球所含的CO2储藏在动物骨骸所形成的灰石中；未来将怎样变化？
b.金星大气原来是什么状态？为什么演变到今天的情况？
c.火星的臭氧层怎样被破坏的？人类应吸取什么教训？
地球物理勘探概论复习题期末复习资
地球物理勘探习题 1、什么是重力勘探方法？ 重力勘是指以岩石、矿石密度差异为基础，由于密度差异会导致地球的正常重力场发生局部变化（即重力异常），通过观测研究重力异常达到解决地质问题的勘探法。 2、什么是重力场和重力位？ 重力场：地球周围具有重力作用的空间成为重力场。 重力位：重力场中的重力位W等于单位质量的质点由无穷远移至该点所做的功。 3、重力场强度与重力加速度间有什么关系？ 重力场强度，无论在数值上，还是量纲上都等于重力加速度，而且两者的方向也一致。在重力勘探中，凡是提到重力都是指重力加速度。空间内某点的重力场强度等于该点的重力加速度。 4、重力勘探(SI)中，重力的单位是什么？重力单位在SI制和CGS制间如何换算？①在SI制中为m·s-2，它的百分之一为国际通用单位简写.；②SI和CGS 的换算：.=10-1mGal 5、什么是地球的正常重力场？正常重力场随纬度和高度的变化有什么规律？①地球的正常重力场：假设地球是一个旋转椭球体（参考平面），表面光泽，内部密度是均匀的，或是呈同心层状分布，每层的密度是均匀的，并且椭球面的形状与大地水准面的偏差很小，此时地球所产生的重力场即正常重力场。②正常重力值只与纬度有关，在赤道处最小，两极处最大，相差约.；正常重力值随纬度变化的变化率，在纬度45°处最大，而在赤道处和两极处为零；正常重力值随高度增加而减小，其变化率为./w。· 6、解释重力异常的实质。 重力异常是由于地球表面地形的起伏、地球内部质量的不均匀和内部变动和重力日变引起的重力和正常值产生偏差的现象。
7、在工作中如何确定重力测量的精度和比例尺？布置测网的原则是什么？ ①比例尺反映了重力测量工作的详细程度，取决于相邻测线间的距离。测量精度是根据地质任务和工作比例尺来确定；以能反映探测对象引起的最小异常为准则，一般以最小探测对象引起的最大异常的到为宜。 ②布置测网的原则：测网一般是由相互平行的等间距的测线和测线上分布的等间距的测点所组成。对于走向不明或近于等轴状的勘察对象，宜采用方形网，即点线间距相等。对于在地表投影有明显走向的勘探对象，应用矩形网，测线方向与其走向垂直。 8、野外重力观察资料整理包括几部分工作？ 消除自然引起的干扰要进行：地形校正、中间层校正、高度校正；消除地球正常重力场影响要进行：正常场校正。 9、为什么地形校正横为正值？ 由于测点所在水准面以上的正地形部分，多于物质产生的引力垂直分量都是向上的，引起仪器读数偏小。负地形部分相对该水准面缺少一部分物质，空缺物质产生的引力可以认为是负值，其垂直分量也是向上的，使仪器读数减小。因此地形影响恒为正值，故其校正值恒为正。 10、什么是布格重力异常？自由空间异常？均衡异常？ ①布格重力异常：是对测值进行地形校正，布格校正（高度校正与中间层校正）和正常场校正后获得的。 ②均衡重力异常：是对布格重力异常再作均衡校正，即得均衡校正。表示了一种完全均衡状态下其异常所代表的意义。 ③自由空间异常：对观测值仅作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。 11、重力观测结果如何用剖面图和平面图来表示？
固体地球物理学
固体地球物理学 （学科代码：070801） 一、培养目标 本学科培养德、智、体全面发展，具有坚实的地球物理理论基础和系统的专业知识，了解固体地球物理学和与其相关学科发展的前沿和动态，能够适应二十一世 纪我国经济、科技和教育发展的需要，并具有较熟练的实验技能和较强的动手能力，具有较全面的计算机知识，具有独立从事该学科领域研究和教学能力的高层次人 才。 二、研究方向 1. 地震学、 2. 地球动力学、 3. 岩石物理、 4. 应用地球物理学、 5. 城市地球物理学 三、学制及学分 按照研究生院有关规定。 四、课程设置 英语、政治等公共必修课和必修环节按研究生院统一要求。 学科基础课和专业课如下所列。 基础课: GP15201★地球内部物理学★（4） GP15202★ 地球动力学★（4） GP15203★地球物理反演★（4） 专业课：
GP14201 计算地震学（3） GP14202 地球物理学进展（4） GP14203 地震学原理（4） GP15210 地震勘探（3） GP15211 定量地震学（4） GP15212 地震偏移与成像（4） GP15213 工程地震学（4） GP15214 岩石本构理论（4） GP15215 应用地球物理学（3） GP15216 地球内部电性与探测（4） GP15218 现代计算机与网络应用（3） GP15219 固体力学（4） GP15220 城市地球物理学（3） GP15701 地球物理高级实验（2） PI05204 工程中的有限元法（3） GP16201 固体地球物理理论（4） GP16202 地球科学中的近代数学（4） GP16203 地球科学前沿讲座（4） 备注：带★号课程为博士生资格考试科目。 五、科研能力要求 按照研究生院有关规定。 六、学位论文要求 按照研究生院有关规定。
842_勘探地球物理概论考试大纲_地震测井
中国地质大学（北京）硕士研究生《勘探地球物理概论》（地 震测井）考试大纲 科目名称：勘探地球物理概论（地震测井） 代码：842 一、考试性质 《勘探地球物理概论》（地震测井）考试包括勘探地球物理的2个分支学科内容——地震勘探和地球物理测井。要求考生理解并掌握地震勘探和测井这2种勘探地球物理方法的基本理论和基本方法。注重掌握典型地质体理论异常及其特点，数据的采集、整理和解释，以及主要应用领域等方面。它的评价标准是使高校优秀本科毕业生能达到及格或及格以上水平。 二、考试形式与试卷结构 1、答卷方式：闭卷、笔试 2、答卷时间：180分钟 3、题型比例：满分150分，简答题30%、综合论述题40至50%、计算题20至30%。 三、考查要点 （一）地震勘探 1、理解并掌握地震勘探中的基本概念和基本原理。 2、能够推导水平及倾斜界面情况下，反射波、折射波、直达波、面波等的时距曲线表达式。 3、掌握地震勘探中几种速度的概念，会分析在什么情况下用哪种速度，要
求会计算。 4、地震资料处理中的几个重要环节，涉及到的重要技术手段，掌握几种提高地震信噪比、分辨率和保真度的主要方法和实现过程。 5、掌握地震剖面基本分析方法、波的对比方法、断层的识别方法等。 6、能够识别各类地震剖面和道集记录，能从地震剖面上辨别各种类型的波，分析简单的地质现象。 （二）地球物理测井 1、基本概念 地球物理测井的含义、测井方法分类和用途；含油气储集层类型、特点和基本参数；测井及其资料解释常见术语、储集层评价要点。 2、常规测井方法的基本原理 岩石的电学性质；自然电位测井、普通电阻率测井、冲洗带电阻率测井、侧向测井和感应测井原理。 岩石的声学性质；声速测井和声幅测井原理。 岩石的核物理性质；自然伽马测井、密度测井和中子测井原理。 井径测井原理。 3、常规测井方法的基本应用 自然电位测井、普通电阻率测井、冲洗带电阻率测井、侧向测井和感应测井的基本用途；声速测井和声幅测井的基本用途；自然伽马测井、密度测井和中子测井的基本用途；井径测井的基本用途。 要求考生掌握利用常规测井资料划分储集层和计算储集层参数的最基本方法。 四、参考资料 1、《勘探地球物理教程》（第一版）孟令顺等，地质出版社，2012 《地球物理测井教程（上篇）》邹长春等编，地质出版社，2010 2、辅助参考：《地球物理系列教材》刘光鼎主编（《地震波场与地震勘探》姚姚），地质出版社，2005
地球物理勘探概论复习重点
第二章重力勘探重点 第一节重力勘探方法的理论基础 1、重力场、重力场强度与重力加速度关系 2、重力的单位 SI制和CGS制换算 3、地球的正常重力场正常重力场随纬度和高度变化规律 4、重力异常的实质 5、产生重力异常的条件 第二~五节岩矿石密度、重力仪、野外工作与资料整理 1、岩矿石的密度特征、影响岩矿石密度的因素 2、重力仪的平衡方程、角灵敏度 3、影响重力仪精度的因素与消除措施 4、确定重力测量精度和比例尺、布置测网的原则 5、野外重力观测资料整理 6、布格重力异常 第六~七节正反演 1、重力勘探正演、反演与反问题的多解性 2、球体重力异常的平面特征与剖面特征 3、水平圆柱体重力异常的平面特征与剖面特征，并与球体重力异常作比较 4、台阶重力异常的平面特征和剖面特征 5、计算几何参数与物性参数的特征点法 6、密度界面反演方法 第八节转换处理，应用 1、区域异常和局部异常，说明它们的相对性 2、划分区域与局部重力场的方法与原理 3、重力异常的解析延拓，向上与向下延拓的作用 4、重力高次导数法，重力高次导数作用 第三章磁法勘探重点 1.地磁要素，它们之间的关系并图示之。 2.地磁场的构成。 3.解释名词：正常地磁场，磁异常。 4.世界地磁图分析：（1）垂直强度（2）水平强度（3）等倾线（4）等偏线等的特征。 5.解释名词：偶极子磁场、非偶极子磁场 6.解释名词：地磁场的“西向漂移” 7.太阳静日变化特征，它对磁法勘探作用 8.解释名词：磁暴和地磁脉动 9.总磁场强度异常ΔT，ΔT的物理意义及ΔT与Za、Xa、Ya三个分量的关系。 10.解释名词：感应磁化强度、剩余磁化强度、总磁化强度，它们之间的关系。 11.岩矿石磁性特征及其影响因素。 12.解释名词：热剩磁，它在磁法勘探中有什么意义 13.质子磁力仪的工作原理。
固体地球物理学考研就业前景解析
专业介绍 地球物理学不是物理学，是地理学，但是也需要物理基础，还需要计算机能力，算是一个利用物理方法探明地理情况并在电脑上通过软件反映出来的一种手段。 固体地球物理学是用物理学的观点和方法研究固体地球的运动、物理状态、物质组成、作用力和各种物理过程的综合性学科。用物理学的观点和方法研究固体地球的运动、物理状态、物质组成、作用力和各种物理过程的综合性学科。所谓固体地球是相对于大气和海洋而言的。地球物理学一词，是20世纪初才正式为人采用的，50年代有了很大发展，进一步分为大气物理学、海洋物理学、空间物理学和固体地球物理学。 就业前景 发展前景 本专业培养的毕业生在资源能源勘察、铁路交通勘察、近地表工程勘察、地震分析预报、冶金矿产资源以及海洋国土测绘等领域就业，还可继续深造。 地球物理学专业就业方向主要是在科研机构、高等学校或相关的技术和行政部门从事地质类专业勘查、预测自然灾害、工程探测类、勘查石油与天然气和煤田地质构造、地球物理仪器开发等工作。
虽然想要找特别适合本专业的工作确实是不好找。如果是做地震的话，就业方向可以是各省地震局，这个对硕士来说算是个挺好的出路，而且是跟你的方向最对口的，如果不介意工作城市的话可以选择的地震局还是挺多的。油田单位也可以试一下，地球物理在油田单位比较受重视，但是绝大部分油田单位都不好进，进去了也是从生产一线开始混，很累。 继续读博深造的话可以考虑换到地质类专业，最合适的应该就是构造地质学了，现在tectonophysics不是挺火的，而且构造的老师很喜欢学地球物理的学生，因为现在构造地质学发展是从定性研究向定量计算的阶段过渡，很多纯地质专业上来的研究生数理基础都很一般，尽管你觉得自己的数学和编程不是很好，但是放在地质类专业的学生里那也肯定是中上等的了，毕竟你一直在接触。 地球物理学专业毕业生也可以从事资源能源勘察、近地表工程勘察、地震分析预报、冶金矿产资源以及海洋国土测绘等领域的地球物理研究、管理以及环境与工程地球物理勘查、矿产与能源地球物理勘探等工作；高等院校、科研院所的科研教学工作。目前天文学系设有天体物理和天文高新技术及其应用两个培养方向。天体物理方向的培养目标是使学生掌握广泛坚实的数学、物理基础及丰富的天文学知识，并在计算机、外语和其它专业技能方面受到严格训练，具有从事天体物理学研究的初步能力。
地球物理学概论试卷A
《地球物理概论》试卷A 考试形式：闭卷考试 姓名：学号：专业层次：学习中心: 试卷说明： 1.考试时间为90分钟，请掌握好答题时间； 2.答题之前，请将试卷上的姓名、学号、专业层次、学习中心填写清楚； 3.本试卷所有试题答案写在答题卷上； 4.答题完毕，请将试卷和答题卷展开、正面向上交回，不得带出考场； 5.考试中心提示：请遵守考场纪律，参与公平竞争！ 第一部分客观题部分 一．单项选择题（本大题共20小题，每小题2分，共40分） 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、静自然电位的符号是（）。 A．SSP B. Usp C. SP D. Ed 13、电法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 14、以下几种只有（）才是内力地质作用。 A.剥蚀作用； B.沉积作用； C.岩浆活动； D.成岩作用。 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（本大题共5小题，每小题2分，共10分） 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、沉积岩是由地下深处高温高压岩浆上升到地壳中或喷出地表，冷疑结晶而形成的岩石。（） 8、岩石圈中(除热液对流外)，热传导是热传递的主要形式。（） 9、外力地质作用包括地壳运动，岩浆活动，变质作用和地震。（） 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。（）
地球物理勘探概论复习题期末复习资料
地球物理勘探习题 1、什么是重力勘探方法 重力勘是指以岩石、矿石密度差异为基础，由于密度差异会导致地球的正常重力场发生局部变化（即重力异常），通过观测研究重力异常达到解决地质问题的勘探法。 2、什么是重力场和重力位 重力场：地球周围具有重力作用的空间成为重力场。 重力位：重力场中的重力位W等于单位质量的质点由无穷远移至该点所做的功。 3、重力场强度与重力加速度间有什么关系 重力场强度，无论在数值上，还是量纲上都等于重力加速度，而且两者的方向也一致。在重力勘探中，凡是提到重力都是指重力加速度。空间内某点的重力场强度等于该点的重力加速度。 4、重力勘探(SI)中，重力的单位是什么重力单位在SI制和CGS制间如何换算 ①在SI制中为m·s-2 ，它的百分之一为国际通用单位简写.；②SI和CGS的换算：.=10-1 mGal 5、什么是地球的正常重力场正常重力场随纬度和高度的变化有什么规律 ①地球的正常重力场：假设地球是一个旋转椭球体（参考平面），表面光泽，内部密度是均匀的，或是呈同心层状分布，每层的密度是均匀的，并且椭球面的形状与大地水准面的偏差很小，此时地球所产生的重力场即正常重力场。②正常重力值只与纬度有关，在赤道处最小，两极处最大，相差约.；正常重力值随纬度变化的变化率，在纬度45°处最大，而在赤道处和两极处为零；正常重力值随高度增加而减小，其变化率为./w。· 6、解释重力异常的实质。 重力异常是由于地球表面地形的起伏、地球内部质量的不均匀和内部变动和重力日变引起的重力和正常值产生偏差的现象。 7、在工作中如何确定重力测量的精度和比例尺布置测网的原则是什么 ①比例尺反映了重力测量工作的详细程度，取决于相邻测线间的距离。测量精度是根据地质任务和工作比例尺来确定；以能反映探测对象引起的最小异常为准则，一般以最小探测对象
《地球物理学概论》知识点
一、名词 1.正演（问题）：根据地下地质构造的特征、地质体的赋存状态（形状、产状、空间位置）和 物性参数来研究相应地球物理场的变化特征。 2.反演（问题）：根据地球物理场的变化特征来推断地下地质构造特征、地质体的赋存状态（形 状、产状、空间位置）和物性参数 3.重力勘探：通过观测与研究天然重力场的变化规律以查明地质构造和寻找矿产的一种物探方 法。 4.零长弹簧： 5.零点漂移：在实际观测中，由于重力仪本身的弹性疲劳、温度补偿不完全以及日变等因素的 影响，会使读数的零点值随时间而变化，这个变化称为零点位移。 6.重力场强度：在地球上某一位置上单位质量的质点所受到的重力。 7.大地水准面：人们将平均海平面顺势延伸到陆地下所购沉的封闭曲面视为地球的基本面，并 称其为大地水准面。 8.重力异常:指地下物体密度分布不均匀引起的重力随空间位置的变化。在重力勘探中，将由 于地下岩石矿物密度分布不均匀所引起的重力变化或地质体与围岩密度的差异引起的重力变化称为重力异常。 9.自由空间重力异常：对所测得的重力异常只做高度和正常场校正。 10.布格重力异常：对所测得的重力异常做高度校正、中间层校正和正常场校正。 11.均衡重力异常：对自由空间异常进行中间层校正、局部地形校正和均衡校正所得。 12.三度体:要求各个方向均为有限量的地质体 13.二度体：对于某一方向而言是无限延伸的，要求在这个方向上的埋深、截面形状、大小和物 性特点均稳定不变的物体。 14.特征点法：利用实测重力异常曲线的半极值点或具有其他特征的点进行矿体形态和产状的计 算成为特征点法。 15.磁法勘探：利用地壳内各种岩（矿）石间磁性差异多引起的磁场变化（称为磁异常）来寻找 有用矿产和查明地下地质构造的一种物探方法。 16.磁异常：地壳内各种岩（矿）石间磁性差异引起的磁场变化。 17.磁场强度：单位电荷在磁场中所受到的力。 18.磁感应强度：磁化磁场T与附加磁场T’的合成量称为磁感应强度。 19.磁化率：物体被磁化的难易程度。
地球物理学概论-模拟题
《地球物理学概论》模拟题 一单选题 年国际地球物理联合会提出了一个初步的地球参考模型,将地球内部划分了三种级别的圈层结构,其中一级圈层为:. A.地壳,地幔和地核 B.岩石圈,地幔和地核 C.地壳,软流圈,地幔和地核 D.岩石圈,软流圈,地幔和地核 [答案]:A 2.地磁场的大小和方向由地磁要素来描述,地磁要素有()个. [答案]:D 3.地球上之所以存在海陆地形的差异,是()的结果. A.地球收缩 B.板块运动 C.地球膨胀 D.行星撞击 [答案]:B 4.地球物理勘探方法是以岩()石等介质的()差异为物质基础,利用物理学原理,通过观测和研究地球物理场的空间与时间分布规律,以实现基础地质研究,环境工程勘察和地质找矿为目的. A.物理性质 B.化学性质 C.相态 D.类型 [答案]:A 5.利用地震波的波速特征划分地球内部圈层结构时,在()出现P波而不见S波. A.地壳 B.地幔 C.外核 D.内核 [答案]:C 6.利用地震波的波速特征研究地球内部构造时,在外核部分出现P波而不见S波,因此推测外核为(). A.液态
C.固熔态 D.不清楚 [答案]:A 7.利用质子磁力仪测量地磁场值,从中计算磁异常时不需要进行的校正处理有() A.日变校正 B.混合校正 C.正常场校正 D.正常梯度校正 [答案]:B 8.推算地球内部的()状况,是分析地球内部物理结构和物质分布特征的最基本的依据. A.速度分布 B.密度分布 C.磁性分布 D.电性分布 [答案]:B 9.在地震波中,()是由震源向外传播的压缩波,质点振动与传播方向垂直,传播速度慢,仅能在固态中传播. A.纵波 B.横波 C.瑞利面波 D.勒夫波 [答案]:B 10.中国位于世界两大地震带()之间,地震断裂带十分发育. A.环太平洋地震带与欧亚地震带 B.环太平洋地震带与地中海地震带 C.欧亚地震带与海岭地震带 D.环太平洋地震带与海岭地震带 [答案]:A 11.()是沉积岩的一种,主要由碎屑物质和胶结物组成. A.火成岩 B.玄武岩 C.碎屑岩 [答案]:C 12.标准测井一般不包括的曲线为(). A.电阻率 B.井径 C.自然电位
《固体地球物理学》2011复习题
地震的成因与分布 ◆地震常用基本概念；◆地震的类型与成因；◆近、远、浅、中、深源地震的划分。 ◆震级和烈度的概念及二者间联系与区别？烈度都同哪些因素有关？ ▽天然地震依成因分哪几种类型？构造地震的成因及主要动力来源。 ◆全球地震主要分布；我国为什么地震多而强烈？哪些省份和地区地震相对频繁和强烈？ 地震波的走时方程 ◆单层地壳模型,近地震波主要类型、传播路径、走时方程、走时曲线及相互间关系。 ◆由近地震波可获得哪些地下结构的参数？绕射波及出现的距离同哪些参数有关? ▽地震波走时曲线主要有哪些用途？ ◆球对称介质的概念及折射定律(证明远震射线为曲线)。 ▽射线方程；走时方程； ◆本多夫（Benndorf ）定律——走时曲线斜率等于射线参数p 。 地球内部的速度分布与地震射线 ▽射线的曲率。 ◆不同的速度分布（0;0;0>=
地球物理学概论题
一．填空题 1．地球物理学的研究对象是（从固体内核至大气圈边界的整个）地球。 2．地球内部的圈层划分主要是依据地震波在地球内部传播得出的波速分布特征。3．世界上的地震主要集中分布在三个地震带：环太平洋地震带、地中海-南亚地震带、和海岭地震带。 4．地球表面的形态可分为海洋、大陆边缘、陆地，海陆地形的差异是板块运动的结果。5．天然地震按地震成因可分为：构造地震、火山地震、塌陷地震、诱发地震。 6．描述地磁场大小和方向的地磁要素有七个。 二．选择题 1． A 是由震源向外传播的压缩波，质点振动与传播方向一致，传播速度快，且能在固、液、气中传播。 A．纵波B．横波C．瑞利面波D．勒夫波 2．在反射波法地震勘探中，地下单一水平界面上的反射波时距曲线为： C A．过原点的直线B．不过原点的直线C．双曲线D．高次曲线3．重力勘探是基于岩矿石的 D 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 4．地球内部的古登堡面是 A 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 5．在反射波法地震勘探中，直达波的时距曲线为： A A．过原点的直线B．不过原点的直线C．双曲线D．高次曲线 6．电法勘探是基于岩矿石的 C 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 三．简答题 1．地球物理学主要应用于哪些领域（不少于3个）？ 答：研究地球的内部结构、区域和深部地质构造、寻找矿产能源、解决工程与水文地质中的问题、用于军事与考古等。 2．简要说明地震波传播所遵循的三大规律？ 答：地震波传播主要遵循惠更斯原理、费马定理、snell定理等。 惠更斯原理：任意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，而以后新波前的位置可以认为是该时刻各元波前的包络，由波前面形成的新扰动在观测点上相互干涉叠加。 费马定理：波从一点到另一点沿费时最少的最佳路径传播。 Snell定理：地震波透射线（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。 3．什么是剩余磁化强度？岩石的剩磁分为几类？ 答：是指岩矿石在生成时，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。 岩石的剩磁包括热剩磁、碎屑剩磁、化学剩磁、等温剩磁、粘滞剩磁。 4．地磁要素有哪些？地磁场垂直分量Z随纬度的变化规律？ 答：1) 地磁要素有磁偏角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)。 2) 垂直强度Z大致与等倾线分布相似，近乎与纬度线平行，在磁赤道上Z=0，由此向两极其绝对值逐渐增大，在磁赤道以北Z>0，表示垂直分量向下，在磁赤道以南Z<0，表示垂直分量向上。
《固体地球物理学概论》最新2014年复习提纲要点
《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 of Geoscience,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。
地球物理学概论概念
《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( )。
地球物理学概论模拟题
《地球物理学概论》模拟题（补） 一．填空题 1．地球物理学的研究对象是（从固体内核至大气圈边界的整个）地球。 2．地球内部的圈层划分主要是依据地震波在地球内部传播得出的波速分布特征。3．世界上的地震主要集中分布在三个地震带：环太平洋地震带、地中海-南亚地震带、和海岭地震带。 4．地球表面的形态可分为海洋、大陆边缘、陆地，海陆地形的差异是板块运动的结果。5．天然地震按地震成因可分为：构造地震、火山地震、塌陷地震、诱发地震。 6．描述地磁场大小和方向的地磁要素有七个。 二．选择题 1． A 是由震源向外传播的压缩波，质点振动与传播方向一致，传播速度快，且能在固、液、气中传播。 A．纵波B．横波C．瑞利面波D．勒夫波 2．在反射波法地震勘探中，地下单一水平界面上的反射波时距曲线为：C A．过原点的直线B．不过原点的直线C．双曲线D．高次曲线3．重力勘探是基于岩矿石的 D 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 4．地球内部的古登堡面是A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 5．在反射波法地震勘探中，直达波的时距曲线为：A A．过原点的直线B．不过原点的直线C．双曲线D．高次曲线 6．电法勘探是基于岩矿石的 C 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 三．简答题 1．地球物理学主要应用于哪些领域（不少于3个）？ 答：研究地球的内部结构、区域和深部地质构造、寻找矿产能源、解决工程与水文地质中的问题、用于军事与考古等。 2．简要说明地震波传播所遵循的三大规律？ 答：地震波传播主要遵循惠更斯原理、费马定理、snell定理等。 惠更斯原理：任意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，而以后新波前的位置可以认为是该时刻各元波前的包络，由波前面形成的新扰动在观测点上相互干涉叠加。 费马定理：波从一点到另一点沿费时最少的最佳路径传播。 Snell定理：地震波透射线（反射线）位于入射平面内，入射角的正弦和透射角的正弦之
勘探地球物理学基础--习题解答
《勘探地球物理学基础》习题解答 第一章 磁法勘探习题与解答（共8题） 1、什么是地磁要素？它们之间的换算关系是怎样的？ 解答：地磁场T 是矢量，研究中令x 轴指向地理北，y 轴指向地理东，z 轴铅直向下。地磁场 T 分解为：北向分量为X ，东向分量为Y ，铅直分量为Z 。 T 在xoy 面内的投影为水平分量H ，H 的方向即磁北方向，H 与x 的夹角（即磁北与地理北的夹角）为磁偏角D （东偏为正），T 与H 的夹角为磁倾角I （下倾为正）。X 、Y 、Z ，H 、D 、I ，T 统称为地磁要素。它们之间的关系如图1-1。 图1-1 地磁要素之间的关系示意图 各要素间以及与总场的关系如下： 222222T H Z X Y Z =+=++， c o s X H D =， sin Y H D =? cos H T I =?， s i n Z T I =?， t a n /I Z H =， a r c t a n (/I Z H = tan /D Y X =， a r c t a n (/D Y X = 2、地磁场随时间变化有哪些主要特点？ 解答：地磁场随时间的变化主要有以下两种类型：（1）地球内部场源缓慢变化引起的长期变化；（2）地球外部场源引起的短期变化。 其中长期变化有以下两个特点： 磁矩减弱：地心偶极子磁矩正在衰减，导致地磁场强度衰减（速率约为10～
20nT/a）。 磁场漂移：非偶极子的场正在向西漂移。（且是全球性的，但快慢不同，平均约0.2o/a）。 短期变化有以下两个特点： 平静变化：按一定的周期连续出现，平缓而有规律，称为平静变化。地磁场的平静变化主要指地磁日变。 扰动变化：偶然发生、短暂而复杂、强弱不定、持续一定的时间后就消失，称为扰动变化。地磁场的扰动变化又分为磁暴和地磁脉动两类。 3、地磁场随空间、时间变化的特征，对磁法勘探有何意义？ 解答：在实际磁法勘探中，一般工作周期较短，主要关心的是地磁场的短期变化，即地磁日变化、磁暴以及地磁脉动。 在高精度磁测中，地磁日变化是一种严重干扰，一般在地面磁测、航空磁测过程中设有专用仪器进行地磁日变观测，以便进行相应的校正，称为日变改正。但在海上磁测时，为了提高测量精度必须提出相应的措施，消除其日变干扰场。 在强磁暴期间，应该暂停野外磁测工作，避免那些严重的地磁扰动覆盖在地质体异常之上。 地磁脉动可以在具有高电导率的地壳层中产生感应大地电磁场，可以作为磁测的激发场。通过测量其大地电流，可以确定地壳层的电导率及其厚度等，以解决某些地质、地球物理问题。 4、了解各类岩石的磁性特征对磁法勘探的有什么意义？ 解答：磁法勘探是以地壳中不同岩（矿）石间的磁性差异为基础，通过观测和研究天然磁场及人工磁场的变化规律，用以查明地质构造和寻找有用矿产的地球物理勘探方法。因此，在磁法勘探前必须了解各类岩（矿）石的磁性参数，以分析总结工作区是否具备磁法勘探的工作前提，为工作方法的选择提供依据；另外，了解工作区各类岩（矿）石的磁性差异、差异大小、分布规律以及成因也是磁法勘探工作的布置和磁测成果资料的解释的重要依据。
海洋地球物理勘探课程报告
《海洋地球勘探概论》课程报告 姓名： 班级：061144 学号： 任课老师：张世晖 时间：2017.10
第一部分问题简答 根据课程内容，简要回答如下问题 1、概述分析现代海洋主要导航方法及其特点。 现代海洋导航定位：无线电导航是利用无线电技术与设备确定运动载体（如船舶、飞机）的位置、航向、速度、时间等运动要素，引导运动载体安全可靠地到达目的地的一门科学。它包括地面无线电导航和卫星导航。 （1）地面无线电导航定位：地面无线电导航定位的工作原理是利用船舶上的接收器（或无线电导航仪）接收来自设置在陆地上不同台站所发射的无线电波或脉冲电波，求出船位。无线电定位技术按位置线的形状又可分为：方位线式、方位一距离式、二距离式和双曲线式等。 无线电导航的主要特点是：用户设备简单可靠，易于实现自动化，可以在各种距离上全天候连续工作，定位精度高，用户容量无限，应用范围广泛。无线电导航定位是当前最先进的导航技术。 （2）卫星导航：这种导航系统最初是由美国海军1964年首先在潜艇上使用而发展起来的，它是利用美国发射的专用导航卫星，由船上的天线接收卫星所发出的电波信号和它的多普勒频移，并其用附属的小型计算机自动求出船位的一种装置。因为这种方法是美国海军在琼斯·霍普金斯大学的协助下发明的。GPS是一种全球高精度的导航定位系统。 卫星导航的主要特点：定位精度高，定位是一项复杂而细致的工作，观测人员必须经过专门的技术培训才能胜任。一般来说，调查船上均配有专门的定位工作人员。 （3）声纳导航定位：多普勒声纳定位和海底声应答定位。 特点：水深超过200—400m时误差较大。 （4）组合导航：海洋地球物理调查定位中一艘船使用多种定位方法。 特点：可以最大限度的发挥各种定位方法的优势，可以自动从一种定位系统转化到另一种定位系统。 2、概括分析海洋海底成像主要方法及其特点。 （1）多波束测深声呐：一种高效、高精度的海洋勘测设备，具有可同时测深和海底声呐成像的优点。 （2）AUV前视声纳成像 3、海上船载重力测量需要哪些校正过程。
地球物理学概论-模拟题
地球物理学概论-模拟 题 -CAL-FENGHAI-(2020YEAR-YICAI)_JINGBIAN
《地球物理学概论》模拟题 一单选题 1.1921年国际地球物理联合会提出了一个初步的地球参考模型,将地球内部划分了三种级别的圈层结构,其中一级圈层为:. A.地壳,地幔和地核 B.岩石圈,地幔和地核 C.地壳,软流圈,地幔和地核 D.岩石圈,软流圈,地幔和地核 [答案]:A 2.地磁场的大小和方向由地磁要素来描述,地磁要素有()个. A.3 B.4 C.6 D.7 [答案]:D 3.地球上之所以存在海陆地形的差异,是()的结果. A.地球收缩 B.板块运动 C.地球膨胀 D.行星撞击 [答案]:B 4.地球物理勘探方法是以岩()石等介质的()差异为物质基础,利用物理学原理,通过观测和研究地球物理场的空间与时间分布规律,以实现基础地质研究,环境工程勘察和地质找矿为目的. A.物理性质 B.化学性质 C.相态 D.类型 [答案]:A 5.利用地震波的波速特征划分地球内部圈层结构时,在()出现P波而不见S波. A.地壳 B.地幔 C.外核 D.内核 [答案]:C 6.利用地震波的波速特征研究地球内部构造时,在外核部分出现P波而不见S波,因此推测外核为().
B.固态 C.固熔态 D.不清楚 [答案]:A 7.利用质子磁力仪测量地磁场值,从中计算磁异常时不需要进行的校正处理有() A.日变校正 B.混合校正 C.正常场校正 D.正常梯度校正 [答案]:B 8.推算地球内部的()状况,是分析地球内部物理结构和物质分布特征的最基本的依据. A.速度分布 B.密度分布 C.磁性分布 D.电性分布 [答案]:B 9.在地震波中,()是由震源向外传播的压缩波,质点振动与传播方向垂直,传播速度慢,仅能在固态中传播. A.纵波 B.横波 C.瑞利面波 D.勒夫波 [答案]:B 10.中国位于世界两大地震带()之间,地震断裂带十分发育. A.环太平洋地震带与欧亚地震带 B.环太平洋地震带与地中海地震带 C.欧亚地震带与海岭地震带 D.环太平洋地震带与海岭地震带 [答案]:A 11.()是沉积岩的一种,主要由碎屑物质和胶结物组成. A.火成岩 B.玄武岩 C.碎屑岩 [答案]:C 12.标准测井一般不包括的曲线为(). A.电阻率
2020-2021年中国科学院大学固体地球物理学考研招生情况、分数线、参考书目、经验指导信息汇总!
一、地质与地球物理研究所简介 中科院地质与地球物理研究所只招收学术型硕士研究生，旨在培养德智体全面发展，爱国守法，在本学科内掌握坚实的基础理论和系统的专门知识，具有从事科学研究、教学、管理或独立担负专门技术工作能力、富有创新精神的高级专门人才。 中国科学院地质与地球物理研究所是从事固体地球科学研究与教育的综合性国家学术机构。以固体地球各圈层相互作用及其资源、环境、工程地质问题作为主攻方向。研究所现建有岩石圈演化国家重点实验室和国家空间环境野外科学观测研究站，以及地球与行星物理、页岩气与地质工程、矿产资源研究、油气资源研究和新生代地质与环境等5个中国科学院重点实验室，并成立了深部资源探测先导技术与装备研发中心。地质与地球物理研究所拥有良好的学术氛围、雄厚的师资力量、强大的科研支撑以及安定的生活条件，能够为研究生提供大量的国内外学术交流机会，创造积极向上的学习与工作环境。 根据地质与地球物理研究所2019年推免生拟录取情况，地质与地球物理研究所070901矿物学、岩石学、矿床学专业的03矿床学方向、070904构造地质学专业、081801矿产普查与勘探专业2019年不招收全国统考硕士生。 2019年面向全国计划招收学术型硕士研究生82人（以最终下达指标为准），包括将接收各高校学习成绩优异的推免生45人左右，统考硕士生37人左右。 二、中国科学院大学固体地球物理学专业招生情况、考试科目 070801固体地球物理学计划24人 ①101思想政治理论②201 英语一③601高等数学(甲)④806普通物理(乙)或826地球物理学 三、中国科学院大学固体地球物理学专业考研参考书目 601高等数学(甲)： 《高等数学》（上、下册），同济大学数学教研室主编，高等教育出版社，1996年第四版，以及其后的任何一个版本均可。 806普通物理(乙)： 全国重点大学工科类普通物理教材 826地球物理学： 1、傅承义、陈运泰、祁贵仲著，《地球物理学基础》，北京：科学出版社，1985 2、郭俊义编著，《地球物理学基础》，北京：测绘出版社，2001 3、C.M. Fowler, The Solid Earth: An Introduction to Geophysics, Cambridge University Press，1990. 4、N. H. Sleep, K. Fujita, Principles of Geophysics, Blackwell Science，1997. 四、中国科学院大学近三年固体地球物理学专业考研分数线 2018年：