认证主体：李**（实名认证）
IP属地：黑龙江
下载本文档
2025年大学《地球物理学》专业题库——区域地质构造演化的地球物理学分析考试时间：______分钟总分：______分姓名：______一、简答题（每题6分，共30分）1.简述区域重力场的主要特征及其与地球内部密度结构、地质构造之间的关系。2.区域磁场的主要类型有哪些？它们各自反映了哪些地质信息？简述磁异常反演的基本思路。3.与地震勘探相比，重力学和磁法在区域地质构造调查中通常具有哪些优势？4.大地水准面差距（Uplift/Downlift）是如何形成的？它在研究区域地质构造演化（如造山带抬升、盆地沉降）中有什么意义？5.简述利用地震层位和断裂解译进行区域构造分析的基本步骤和需要注意的关键问题。二、论述题（每题10分，共40分）6.试论述联合解释不同地球物理方法（如重力、磁力和地震）数据在区域地质构造研究中的必要性和基本原理。以研究一个含油气盆地的构造为例，说明如何进行数据融合与综合解释。7.区域电法/电磁法在探测隐伏断裂构造方面有哪些潜力？解释其工作原理，并讨论在解释结果时需要考虑哪些主要影响因素和地质前提。8.简述板块构造理论的主要观点，并说明地震学、大地测量学以及地球物理场（重力、磁场）的研究是如何为板块构造理论提供证据的。9.假设你需要在某区域内开展一项区域地质构造调查，以研究其基本的构造格架和演化历史。请简述你会考虑采用哪些主要的地球物理方法，并说明选择这些方法的理由以及你预计可以获得哪些地质信息。三、计算与分析题（共30分）10.某区域重力测量得到一条沿走向延伸的布格重力异常剖面，在距离地表10km深度处存在一个横向延伸的密度异常体（模拟地幔柱），其密度比周围岩石低0.02g/cm³，横截面积约为5km²，顶部大致位于10km深度。假设该异常体为水平圆柱体，地壳均匀，密度为2.8g/cm³。请简述定性分析该异常体对地表布格重力异常可能产生的影响。若该区域地壳平均厚度为30km，正常地壳密度为2.8g/cm³，上地幔密度为3.3g/cm³，请定性讨论莫霍面深度在该区域可能发生的变化及其与该异常体的关系。试卷答案一、简答题1.答案：区域重力场主要表现为大范围的异常分布，其特征与地球内部密度不均匀性直接相关。高密度体（如结晶基岩）上方会引起正异常，低密度体（如沉积盆地、地幔柱、盐丘）上方会引起负异常。重力异常的强度、形态和梯度能反映地表以下不同深度的密度变化，从而推断地壳厚度、莫霍面深度、地壳内部结构、盆地形态、断裂系统以及深部低速体或岩浆活动等地质构造信息。例如，重力高通常与结晶基底或造山带相关，而重力低则可能与沉积盆地、裂谷或低密度岩浆活动有关。解析思路：本题考查区域重力场的特征及其与地质构造的联系。首先要回答区域重力场的宏观特征（异常分布），然后核心是解释这些特征如何反映内部密度结构和构造。需要提及关键概念：高密度体与正异常、低密度体与负异常，并列举能通过重力方法推断的具体地质构造实例，如地壳厚度、莫霍面、盆地、断裂、岩浆活动等。2.答案：区域磁场主要类型包括：①岩浆活动相关的磁异常，通常呈条带状或环状，反映岩浆侵位或喷发历史；②板块相关的磁异常，如海底磁条带，反映洋壳形成和板块运动历史；③地球主磁场引起的区域磁异常，其形态和强度反映地壳及上地幔的磁化特征。磁异常反演的基本思路是：先进行数据预处理（如去趋势、延拓），然后根据磁异常的形态、强度、走向等特征，结合区域地质背景和岩性、磁化强度信息，推断地下磁化体的性质（如岩性、产状）、规模和深度。常用方法包括解析延拓、反演滤波、模型试凑等。解析思路：本题要求列举区域磁场类型并说明其地质意义，同时阐述磁异常反演的基本原理。需要知道主要的磁异常类型及其对应地质事件（岩浆、板块），并能概括反演的基本流程和依据（数据预处理、特征分析、结合地质信息、选择方法）。3.答案：重力和磁法在区域地质构造调查中的优势在于：①探测范围广，可覆盖大面积区域，提供区域性的构造格架信息；②设备相对便携，成本相对较低，适合进行区域普查；③对于探测埋藏较深、规模较大的构造（如大型断裂、地壳结构、盆地边界）效果较好；④非侵入性，不会对地表环境造成破坏。相对于地震勘探，它们对探测目标体的细节分辨能力较低，对浅部、小规模、高角度的构造不敏感。解析思路：本题要求对比重磁法与地震勘探在区域调查中的优劣势。要明确重磁法的优势体现在探测范围、成本、设备便携性以及对深大构造的探测能力上，并简要指出其局限性，即细节分辨能力不如地震。4.答案：大地水准面差距是实际大地水准面与参考椭球面之间的高度差。它主要是由地壳密度不均匀引起的，反映了地壳的均衡状态。当地壳密度异常高（如结晶基底、地盾）或地壳过薄时，该区域会相对抬升，表现为正的大地水准面差距；当地壳密度异常低（如沉积盆地、地幔柱上覆区域）或地壳过厚时，该区域会相对沉降，表现为负的大地水准面差距。大地水准面差距是研究区域地质构造演化（如造山带抬升、裂谷沉降、盆地形成与演化）的重要地球物理指标，可用于反演地壳密度结构和厚度变化。解析思路：本题考查大地水准面差距的形成机制和地质意义。首先要解释大地水准面差距的定义，然后说明其主要成因（地壳密度不均），并解释密度高低如何导致水准面升降。最后点明其在研究构造演化中的应用价值。5.答案：利用地震层位和断裂解译进行区域构造分析的基本步骤包括：①资料处理与解释：对野外采集的地震数据进行处理（偏移成像等），获得清晰的地震剖面；②层位识别与追踪：识别标志性地层或反射层，并将其追踪到整个剖面甚至三维空间；③构造解译：识别和解释地震剖面上的断层、褶皱等构造要素，确定其产状、断距、叠置样式等；④构造格架建立：综合分析所有层位和断裂，建立区域性的构造格架；⑤构造演化分析：结合区域地质背景和盆地分析等，探讨构造运动性质、发生时间、对盆地形成演化的影响等。需要注意的关键问题包括：层位连续性、断层性质与活动性、解释的多解性、与区域地质资料的综合印证等。解析思路：本题要求描述地震层位和断裂解译的区域构造分析流程。流程应涵盖数据处理、层位追踪、断裂识别解译、格架建立到演化分析等主要环节。同时要指出分析中需要注意的关键点和潜在难点，如数据质量、解释可靠性、多解性等。二、论述题6.答案：联合解释不同地球物理方法数据在区域地质构造研究中的必要性源于单一方法的局限性。重力学主要反映密度结构，适用于探测深大构造和盆地；磁法主要反映磁化体，可用于研究岩性、岩浆活动和板块；地震学分辨率高，适用于探测浅中深部构造和层序。单一方法往往只能提供部分信息，联合解释可以优势互补，提高信息的完整性、可靠性和分辨率。基本原理是：首先分别解释各方法数据，建立初步的地质模型；然后进行数据融合，比较和对比不同方法的结果，寻找一致性或矛盾之处；根据差异进行模型修正和约束，或利用一种方法的结果验证另一种方法的解释；最终建立更全面、合理的综合地质模型。以研究含油气盆地为例，重力可确定盆地边界、基底深度和厚度；磁法可识别基底性质和岩浆活动；地震可精细刻画储层、圈闭和断层。联合解释有助于准确评价盆地构造样式、圈闭类型和成藏条件。解析思路：本题要求论述联合解释的必要性和原理，并以盆地研究为例。必要性在于克服单一方法局限，实现信息互补。原理在于分别解释、数据对比、模型约束、综合建模。举例部分要具体说明不同方法在盆地研究中各自能提供什么信息，联合起来能获得什么更全面的认识。7.答案：区域电法/电磁法在探测隐伏断裂构造方面具有潜力，主要基于断裂带通常具有较低的电导率（因破碎、充水、蚀变等）。高分辨率电磁法（如中、低频感应法）尤其有效，通过测量感应磁场或二次磁场，可以探测地下电性异常体。其工作原理是利用时变电磁场在地下导电体中感应的涡流，涡流场的变化可以反映导电体的位置、规模和电性特征。当探测到具有低电导率的断裂带时，电磁响应会与周围高电导率介质（如完整基岩）产生差异。解释结果时需要考虑的主要影响因素包括：近地表高导层（如土壤、水体）的屏蔽效应；地形起伏引起的场畸变；数据采集参数（频率、发射强度）的选择；仪器噪声和干扰；断裂带的发育程度和充水状态（影响电导率）等地质前提。解析思路：本题要求说明电法/电磁法探测断裂的潜力和原理，并讨论影响因素。潜力在于断裂带通常低阻。原理需简述电磁感应过程。影响因素要涵盖近地表效应、地形、采集参数、噪声以及断裂本身的物理性质（电导率、发育程度）。8.答案：板块构造理论的主要观点是：地球的岩石圈并非整体，而是由若干巨大的、rigidplates（板块）拼合而成；这些板块漂浮在相对塑性的软流圈之上；板块在软流圈上缓慢移动；板块边界是地质活动最活跃的地带，不同类型的边界（发散、汇聚、转换）伴随着不同的构造地貌和地球物理现象。地震学为板块构造提供了关键证据：全球地震带与海陆分布、洋中脊、俯冲带等板块边界密切相关；地震波速结构显示地壳、地幔、地核的圈层结构，并揭示了板块内部和边缘的差异性；古地磁学提供了古大陆漂移和板块运动的直接证据；地球物理场的研究也支持板块构造：全球重力异常反映地幔密度不均和板块均衡调整；全球磁场特征（磁条带、极性倒转）记录了板块运动和地幔对流的历史；大地测量学（GPS）直接测量到板块的现时运动速度和方向。解析思路：本题要求概述板块构造观点，并分别说明地震学、古地磁学、地球物理场（重力、磁场）、大地测量学如何提供证据。每个部分要抓住核心证据及其与板块构造要素的联系。9.答案：在该区域内开展区域地质构造调查，我会考虑采用重力、磁力和地震方法。选择这些方法的理由及预期信息如下：①重力法：成本相对较低，可快速获取区域构造格架信息，用于确定地壳厚度、莫霍面深度变化、大型沉积盆地、结晶基底范围和断裂系统。②磁法：用于识别基底岩性、火成岩分布、古构造格架，辅助判断盆地形成与岩浆活动历史，提供板块构造信息。③地震法（特别是中深层地震）：提供最高的分辨率，用于详细刻画地壳内部结构、沉积盆地形态与充填、断裂系统（性质、活动性、断距），是研究构造变形和盆地演化最重要的手段。通过这三种方法的综合应用，可以建立区域构造的三维模型，全面了解地壳结构、构造样式、变形特征及其演化历史。解析思路：本题要求设计调查方案并说明理由。需要根据“区域地质构造调查”的目标，合理选择方法组合（重、磁、震）。理由要结合每种方法的优势（探测深度、分辨率、成本等）以及它们各自能解决哪些地质问题。最后强调综合应用的优势，以达到全面认识区域构造的目的。三、计算与分析题10.答案：定性分析：该低密度异常体（模拟地幔柱）由于密度低于周围岩石，会导致其上覆岩石圈和地壳发生均衡补偿，使得地表对应区域相对抬升。因此，在布格重力异常剖面上，该异常体上方应表现为一个正异常区。由于异常体呈水平圆柱状，其引起的正异常在剖面上可能表现为一个具有一定范围的、强度相对集中的正异常带，其形态可能受到上下界面起伏和周围密度结构的影响。若异常体顶部深度较浅（如接近莫霍面），其影响会更显著
0/150
联系客服
本站为文档C2C交易模式，即用户上传的文档直接被用户下载，本站只是中间服务平台，本站所有文档下载所得的收益归上传人(含作者)所有。人人文库仅提供信息存储空间，仅对用户上传内容的表现方式做保护处理，对上载内容本身不做任何修改或编辑。若文档所含内容侵犯了您的版权或隐私，请立即通知人人文库网，我们立即给予删除！