固體地球物理學(xué)概論復(fù)習(xí)重點(diǎn)答案.doc

固體地球物理學(xué)概論考試時(shí)間：2011年6月24日（周五）晚上19:00-21:00第一章：引言1、 地球物理學(xué)的定義。解：地球物理學(xué)是以地球?yàn)檠芯繉?duì)象的一門應(yīng)用物理學(xué)。2、 地球物理學(xué)組成及研究?jī)?nèi)容。解：組成包括：理論地球物理、應(yīng)用地球物理A. 理論地球物理學(xué)著眼于基礎(chǔ)理論方面的研究，研究的主要內(nèi)容有：（1）研究地球形狀與重力分布的重力學(xué)；（2）研究地震及彈性波在地球內(nèi)部傳播規(guī)律的地震學(xué)；（3）研究地球磁現(xiàn)象的地磁學(xué)；（4）研究地球電性質(zhì)的地電學(xué)；（5）研究地球內(nèi)部熱過(guò)程和熱狀態(tài)的地?zé)釋W(xué)；（6）深部探測(cè)和地球動(dòng)力學(xué)等。B. 應(yīng)用地球物理學(xué)是解決勘察石油、金屬、非金屬礦或其它地質(zhì)問(wèn)題的。3、 地球物理學(xué)的基本特點(diǎn)。解：1、入地的窗口： 根據(jù)地面或空中的資料和信息，了解地球深部情況；2、地球物理方法反演的多解性： 正演問(wèn)題、反演問(wèn)題、精度問(wèn)題3、地球物理方法的間接性問(wèn)題4、建模與簡(jiǎn)化： 就是以數(shù)學(xué)公式或數(shù)值形式表征地球某種性質(zhì)或規(guī)律，它是對(duì)復(fù)雜研究客體的合理抽象和簡(jiǎn)化，從而更能反映客體的內(nèi)在本質(zhì)。5、地球物理學(xué)初值和邊值的約束作用： 現(xiàn)在的地球?yàn)榈厍蜓莼峁┝艘粋€(gè)作為初值（終值）的時(shí)間條件，而地面觀測(cè)又為地球內(nèi)部的物理過(guò)程提供了一個(gè)邊界條件。6、對(duì)地球物理學(xué)結(jié)論的可靠性估計(jì)（1）可靠性高的：牛頓萬(wàn)有引力定律，球諧分析理論、地球形狀、地球自轉(zhuǎn)周期；（2）可靠性較高：GPS、地球的速度分層結(jié)構(gòu)；（3）可靠性具中的：地球的年齡、地球的分層結(jié)構(gòu)（4）可靠性差的：大陸漂移和板塊構(gòu)造、地球內(nèi)部的溫度分布、地震預(yù)報(bào)； （5）可靠性最差的：地幔對(duì)流假說(shuō)、地球起源假說(shuō)、地磁場(chǎng)起源假說(shuō)第二章：地球的起源1、 戴文賽新星云假說(shuō)的要點(diǎn)。解：行星的形成要經(jīng)過(guò)“原始星云星云盤塵層星子行星”這樣幾個(gè)步驟。（1）原始星云的形成： 原始星云是由一塊星際云塊塌縮并瓦解而成的。根據(jù)維里定理，星際云質(zhì)量比太陽(yáng)現(xiàn)質(zhì)量大三個(gè)數(shù)量級(jí)，它才會(huì)塌縮。（2）星云盤的形成： 原始星云盤繼續(xù)塌縮，半徑逐漸減小，因角動(dòng)量守恒，造成自轉(zhuǎn)速度增大。赤道面上的外邊緣物質(zhì)，當(dāng)其慣性離心力與中心部分引力相抗衡時(shí)，便停下來(lái)，形式星云盤。 （3）塵層的形成： 云盤中塵粒跟氣體一起繞太陽(yáng)轉(zhuǎn)動(dòng)，同時(shí)彼此發(fā)生碰撞，結(jié)合成顆粒，并向赤道沉降，逐漸形成塵層。（4）星子的形成： 當(dāng)塵層的密度足夠大時(shí)，會(huì)導(dǎo)致引力不穩(wěn)定性，使塵層瓦解為許多物質(zhì)團(tuán)。當(dāng)物質(zhì)團(tuán)的密度超過(guò)羅奇密度時(shí)，就可以自吸引塌縮，聚集成固體星子。(5) 行星（胎）的形成： 初始星子繞太陽(yáng)作開普勒運(yùn)動(dòng)外，還有隨機(jī)運(yùn)動(dòng)。其軌道雜亂、頻繁碰撞，發(fā)生結(jié)合成為更大星子或者碎裂為更小星子。大星子引力較強(qiáng)，更有效地吸積周圍的物質(zhì)和小星子迅速成長(zhǎng)成為行星胎。2、 羅奇密度的用途和計(jì)算。解：羅奇密度用于對(duì)星云盤的的溫度、厚度和密度做出估計(jì)。04（Ma3） 。式中0稱為羅奇密度，上式稱為聚集條件。如果<0則天體分裂。3、 地球早期演化中的圈層分化過(guò)程。解：（1）地核和地幔的形成： 原始地球是一個(gè)均勻的球體，由于放射性元素衰變產(chǎn)生熱能，地球內(nèi)部的溫度就逐漸增高，當(dāng)?shù)貎?nèi)溫度足夠高的時(shí)候，鐵和鎳就熔化并流向地內(nèi)深處，而固態(tài)的硅酸物質(zhì)浮到地球上部。從而地球就分化成地核和地幔。(2) 原始地殼的形成和陸殼、洋殼分化：在地核和地幔形成后，那時(shí)的地球表層是熔融的。4046億年前，表層開始冷卻分異，形成全球性的原始地殼，即大陸地殼。3040億年前，地球受到星子撞擊，在受撞擊的集中區(qū)域下，造成地幔熔化，并發(fā)生玄武巖噴發(fā)，排出大量巖漿和氣體，從而改變?cè)嫉貧さ某煞?，形成原始大洋地殼?3) 海洋和大氣的形成：地球大氣經(jīng)歷了原生大氣、還原大氣和氧化大氣三個(gè)階段:A、地球在形成過(guò)程中俘獲星云中的氣體，形成地球的原始大氣層。B、放射性元素的衰變使地球物質(zhì)融化，加速還原氣體從地球內(nèi)部溢出，形成還原大氣。C、由于地球內(nèi)部的地幔分異作用，排出的氣體逐漸氧化；太陽(yáng)輻射使地球大氣中的水分解、綠色植物的光合作用都形成較多氧氣，從而形成氧化大氣。 在地球形成的過(guò)程中，星子碰撞后放出的水，火山巖漿活動(dòng)產(chǎn)生的水，以及大氣中的水氣凝聚的水都可以流人星子撞擊坑，形成海洋。 （4）地球表層的變化：地殼和地面的變化乃是各圈層相互作用的結(jié)果。 第三章 地球的轉(zhuǎn)動(dòng)和形狀1、 名詞解釋：天球赤道、黃道、黃極、天極。解：天球赤道假定以地球?yàn)榍蛐?，把各天體投影在半徑等于無(wú)窮大的球面上，這一球體就是天球。將地球的赤道平面向外延伸，與天球相割所成的天球大圓就叫做天球赤道黃道 將地球繞日運(yùn)轉(zhuǎn)的軌道面無(wú)限延伸，與天球相割而成的天球大圓叫做黃道。黃極球面上的任何圓圈都有兩個(gè)極點(diǎn)，即球面上距離該圓圈最遠(yuǎn) (900)的兩點(diǎn)。天極將地球的極軸延長(zhǎng)，交于天球上的兩點(diǎn)N、S，這兩點(diǎn)就叫天極.2.從物理觀點(diǎn)解釋傅科擺如何證明地球自轉(zhuǎn)的。解：?jiǎn)螖[的擺動(dòng)平面在不受外力作用時(shí)，其擺動(dòng)的空間方向始終不會(huì)發(fā)生變化的。然而，人們所看到的是，擺動(dòng)平面相對(duì)于地球表面發(fā)生了按順時(shí)針?lè)较蚓徛剞D(zhuǎn)動(dòng)，其實(shí)質(zhì)是:擺下面的地球在沿逆時(shí)針?lè)较蜣D(zhuǎn)動(dòng)造成的。由于地球自轉(zhuǎn)，擺動(dòng)平面就會(huì)發(fā)生相對(duì)于地面的偏轉(zhuǎn)。研究這種偏轉(zhuǎn)現(xiàn)象，并且定量地計(jì)算偏轉(zhuǎn)速度的變化，則是地球自轉(zhuǎn)的最生動(dòng)的證明。3.地球自轉(zhuǎn)的特點(diǎn)是什么?解：地軸取向穩(wěn)定、自轉(zhuǎn)速度穩(wěn)定 、地球自轉(zhuǎn)的非均勻變化。4.什么是地球自轉(zhuǎn)軸的進(jìn)動(dòng)、章動(dòng)和極移 (只考慮錢德勒晃動(dòng))? 解：進(jìn)動(dòng)用來(lái)表示轉(zhuǎn)動(dòng)物體的轉(zhuǎn)動(dòng)軸環(huán) 繞另一軸的轉(zhuǎn)動(dòng)。地軸的進(jìn)動(dòng)，地球的旋轉(zhuǎn)軸環(huán)著黃道軸作緩慢的畫圓錐面的旋進(jìn)運(yùn)動(dòng)，保持黃赤交角不變。章動(dòng)在地軸的長(zhǎng)期旋進(jìn)中，在它的平均位置上附加了一種短周期的擺動(dòng)。極移地球自轉(zhuǎn)軸與地面的交點(diǎn)叫地極，地極點(diǎn)相對(duì)于國(guó)際極點(diǎn)CIO的位移叫做極移。第四章 地球形狀與重力1、什么是大地水準(zhǔn)面?地球的形狀指什么?解：一個(gè)與平均的海洋面(在陸地上是它的順勢(shì)延伸而構(gòu)成封閉的曲面）重合的那個(gè)重力等位面稱為大地水準(zhǔn)面。從物理圖象上看，地球形狀，是指全球上靜止海面的形狀。2、什么是重力改正?常用的重力改正有哪幾種?每種改正的目的是什么?我們需要逐項(xiàng)從測(cè)量值中扣除或補(bǔ)加這些因素的影響，這個(gè)計(jì)算過(guò)程就是重力改正。重力改正主要包括高度改正、中間層改正、地形改正，有時(shí)還要用到緯度改正和均衡改正。高度改正：將高程的影響去掉，因此，自由空間異常是反映地表和地下的物質(zhì)分布對(duì)重力的作用，應(yīng)用它可研究大地水準(zhǔn)面地球形狀。中間層校正：海平面以上的質(zhì)量用一個(gè)無(wú)限長(zhǎng)水平板表示，厚度為測(cè)點(diǎn)到海平面的高度。地形校正（TC）：進(jìn)行地形改正，就是要把地面凸起部分刪去，把凹陷部分填平。無(wú)論是刪去還是填平，其結(jié)果都是使測(cè)點(diǎn)的重力值加大，所以地形改正只與高差的絕對(duì)值有關(guān)。3、試述地球表面正常重力場(chǎng)的分布特征。4、球體重力異常的曲線及分布特征5、試述重力均衡的兩種基本假說(shuō)。根據(jù)這兩種假說(shuō)，怎樣進(jìn)行重力的均衡校正?一個(gè)是普拉特假說(shuō)，一個(gè)是艾里假說(shuō)普拉特認(rèn)為地殼底面的深度一致，但密度隨地面高度增加而減少；艾里認(rèn)為地殼的密度一致，但底面深度隨地面高度增加而下降。6、重力勘探的先決條件、有利條件。什么是重力的正反演。正演問(wèn)題是根據(jù)模型以及相關(guān)的條件(初始條件、邊界條件)來(lái)得到場(chǎng)的異常的結(jié)果。而這些結(jié)果往往是可以由觀測(cè)而得到的。反演問(wèn)題是根據(jù)實(shí)際觀測(cè)的地球物理場(chǎng)的觀測(cè)值解釋(定量或定性)出地球內(nèi)部的結(jié)構(gòu)，包括地質(zhì)體形態(tài)和巖層的物理性質(zhì) 。7、固體潮是怎樣產(chǎn)生的?什么是引潮力和引潮位?太陽(yáng)、月球引力作用于地球固體引起的形變。引潮力： 產(chǎn)生地球潮汐的力稱為引潮力。引潮位：地面上某一點(diǎn)的引潮位，等于天體對(duì)該點(diǎn)的引力位與該點(diǎn)繞月地質(zhì)心旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生的慣性離心力位之和。第五章 地震波傳播與地球內(nèi)部結(jié)構(gòu)1、 名詞解釋：應(yīng)力 應(yīng)變 切應(yīng)變 泊松比、楊氏模量。應(yīng)力：應(yīng)力是彈性體受外力作用后其內(nèi)部質(zhì)點(diǎn)之間產(chǎn)生的一種阻礙彈性形變的內(nèi)力，其單位是Pa ( N/m 2 )。應(yīng)變：彈性體受外力作用后，內(nèi)部質(zhì)點(diǎn)之間有應(yīng)力產(chǎn)生，這種應(yīng)力引起彈性體的變形。物體受切應(yīng)力作用后每一截面都會(huì)相互錯(cuò)動(dòng) (如同一疊卡片在最上一片施加一個(gè)緊貼卡片的力量，除最下面一片沒(méi)有移動(dòng)外，其余各片程度不等的移向一側(cè))，使得彈性體變化了角度。由于 f 很小 ，所以 角也很小，這一角是反映彈性體形狀變化的，稱之為切應(yīng)變。E是楊氏模量。它表示彈性材料抵抗拉伸(或壓縮)的能力。叫做泊松系數(shù)，式中負(fù)號(hào)表示縱向應(yīng)變與橫向應(yīng)變方向相反，為保證為正而取的。 切應(yīng)力與切應(yīng)變之間也滿足胡克定律: 其中 為切變模量，或叫做剛性系數(shù)，它表示彈性體抵抗體積變形的能力。2、 為什么說(shuō)一般材料容易發(fā)生扭曲破裂而不易發(fā)生壓縮破裂？ 可以證明， 切變模量可以由楊氏模量E和泊松系數(shù)推導(dǎo)出來(lái)，其關(guān)系為: E2（1 ） 因?yàn)?00.5，故 /E =0.5 0.3，即切變模量不足楊氏模量的一半。 一般來(lái)說(shuō)，介質(zhì)容易發(fā)生扭曲破裂，而不易發(fā)生壓縮破裂，其道理就在這里。3、 掌握計(jì)算巖石縱波速與橫波速公式與方法。4、 地震波有哪幾種? 簡(jiǎn)述它們的定義及特點(diǎn)。地震縱波(Longitudinal or P Waves) 是地下巖石介質(zhì)受正應(yīng)力作用后膨脹或壓縮而產(chǎn)生的疏密波，用符號(hào)P表示， 意為“壓縮”(push) 或“初至”（primary），一般稱之為P波。P波的傳播方向與振動(dòng)方向一致地震橫波(Shear or S Waves) 是地下巖石介質(zhì)受切應(yīng)力作用所產(chǎn)生的切變波，用符號(hào)S表示，意為“剪切” (shear)或“續(xù)至”(secondary)，一般稱之為S波。S波傳播時(shí)，其質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)方向垂直于傳播方向5、 簡(jiǎn)述瑞利波和勒夫波的特征。 瑞雷波是沿地球表面?zhèn)鞑サ牟?，它是P縱波和SV橫波沿界面?zhèn)鞑r(shí)相互疊加的結(jié)果。這種波的特點(diǎn)是: 質(zhì)點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)軌跡為逆進(jìn)橢圓，其長(zhǎng)軸垂直于地面， 其短軸與波的前進(jìn)方向一致；質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)振幅，從地面往下，按指數(shù)銳減 瑞雷波具有的特點(diǎn) 瑞雷波產(chǎn)生在介質(zhì)的自由表面； 瑞雷波是一種橢圓極化波，其振動(dòng)方沿橢圓逆進(jìn)（在界面附近),當(dāng)離開界面一定深度時(shí)為前進(jìn)； 瑞雷波的速度VR滿足VR<Vs， 在均勻介質(zhì)中沒(méi)有頻散；當(dāng)介質(zhì)為非均勻時(shí)，有頻散現(xiàn)象； 瑞雷波也具有多模式，其中，基模式能量占優(yōu)。當(dāng)均勻無(wú)限半空間介質(zhì)上覆蓋一薄層，且薄層內(nèi)的S波傳播速度VS1低于層下的S波傳播速度VS2 ，則會(huì)產(chǎn)生一種沿表面?zhèn)鞑デ屹|(zhì)點(diǎn)振動(dòng)僅限于水平面內(nèi)傳播的面波， 這就是勒夫波。勒夫波具有的特點(diǎn)： 勒夫波產(chǎn)生在層狀介質(zhì)表面，且有Vs1<Vs2； 勒夫波是一種SH型波，其振動(dòng)方向與界面平行； 其速度VL滿足Vs1< VL <Vs2，存在頻散現(xiàn)象； 勒夫波具有多模式，其中基模式能量占優(yōu)； 基級(jí)模式波長(zhǎng) n階模式波長(zhǎng) 6、 掌握地震波震相的圖示方法。7、 簡(jiǎn)述地震學(xué)對(duì)地球科學(xué)的貢獻(xiàn)。第六章 地磁學(xué)1、名詞解釋:解： 磁偶極子 等值異號(hào)的兩個(gè)點(diǎn)磁荷構(gòu)成的系統(tǒng)，在其間距離2ld 場(chǎng)源到觀測(cè)點(diǎn)的距離時(shí)，稱為磁偶極子。磁偏角指地磁場(chǎng)F偏離正北方向的角 度，以F偏東為正、偏西為負(fù)。用D表示。 磁傾角指F 偏離水平面角度，在北半球取F下傾的I 為正，在南半球取F上仰的I為正。 地心軸向磁偶極子位于地心的磁偶極子。地球磁場(chǎng)的空間形態(tài)與地心磁偶極子的磁場(chǎng)相似。磁化率用 m 表示，Mm F，表示物質(zhì)被磁化的程度。地磁極 地心磁偶極子軸線與地面交于南北兩對(duì)稱點(diǎn)，我們把這兩點(diǎn)叫做地磁極。 剩余磁性巖石在成巖時(shí)期的地磁場(chǎng)作用下所獲得的剩余磁性。2、為什么說(shuō)主磁場(chǎng)可以看作是由磁偶極子場(chǎng)和非偶極子磁場(chǎng)構(gòu)成的?解：地球磁場(chǎng)的空間形態(tài)與地心磁偶極子的磁場(chǎng)相似，地心磁偶極子的磁場(chǎng)強(qiáng)度約占整個(gè)地磁場(chǎng)強(qiáng)度的80%一90%，因此地心磁偶極子場(chǎng)的空間分布也反映了整個(gè)地磁場(chǎng)空間分布的主要特征。然而，真的地磁場(chǎng)和理想的地心偶極子磁場(chǎng)之間還存在著比較顯著的差異，若把這差異叫做非偶極子磁場(chǎng)，它約占地球總磁場(chǎng)的10%一20%。3.舉例說(shuō)明主磁場(chǎng)的長(zhǎng)期變化現(xiàn)象。解：地球主磁場(chǎng)隨時(shí)間的緩慢變化被稱為地磁場(chǎng)的長(zhǎng)期變化。包括磁矩的長(zhǎng)期變化、磁偏角的長(zhǎng)期變化 、磁極位置的長(zhǎng)期變化 、極性倒轉(zhuǎn)的長(zhǎng)期變化 。4、 地球磁場(chǎng)的長(zhǎng)期變化與變化磁場(chǎng)各是怎樣定義的?解：地球主磁場(chǎng)隨時(shí)間的緩慢變化被稱為地磁場(chǎng)的長(zhǎng)期變化。隨時(shí)間變化較快的地磁場(chǎng)成分稱為地球的變化磁場(chǎng)，5、 什么是巖石的熱剩余磁性?沉積剩余磁性?解：熱剩磁熾熱熔巖噴出地面后，磁性礦物因受到當(dāng)?shù)?、?dāng)時(shí)地磁場(chǎng)的作用，而平行于地磁場(chǎng)的方向被磁化，其結(jié)果獲得很強(qiáng)的剩磁，這種剩磁稱為熱剩磁。沉積剩磁巖石碎屑攜帶原已具有剩余磁性的礦物顆粒，在成巖過(guò)程中，由于地磁場(chǎng)的作用，使礦物顆粒的剩余磁性按著當(dāng)時(shí)的地磁場(chǎng)方向取向并被固定下來(lái)的剩磁叫做沉積剩磁。6、簡(jiǎn)述古地磁學(xué)的基本原理。解：古地磁的基本原理是建立在兩個(gè)假說(shuō)的基礎(chǔ)上的。這兩個(gè)假說(shuō)是:(1) 巖石的原生剩磁方向與巖石形成時(shí)的地磁場(chǎng)方向一致，所究巖石的原生剩磁就能推測(cè)巖石形成時(shí)的地磁場(chǎng)方向。(2)古地磁場(chǎng)是軸向地心磁偶極子場(chǎng)。地面一點(diǎn)P 的矢徑與地磁軸的夾角稱為該點(diǎn)的地磁余緯度，用表示。P點(diǎn)的矢徑與地磁赤道面的夾角稱為該點(diǎn)的地磁緯度，用表示。按偶極子公式，磁傾角I與磁緯度， 磁余緯度的關(guān)系為 tan I =2tan =2cot 在地面 P 點(diǎn)選取一標(biāo)本測(cè)定I 后，由上式計(jì)算出磁余緯 ，再根據(jù)剩磁偏角D 可定出地磁極的位置。7.地磁要素 解：描述地磁場(chǎng)大小和方向的物理量X、Y、Z、H、D、I、F 稱做地磁要素。直角坐標(biāo)系中用北向分量X，東向分量Y和垂直分量Z 表示，這些分量分別以地理北、地理東和垂直向下指向地心為正向;球坐標(biāo)系中用磁偏角D、磁傾角I和水平分量H表示。D是F偏離正北方向的角度，以F偏東為正、偏西為負(fù)；I是F 偏離水平面角度，在北半球取F下傾的I 為正，在南半球取F上仰的I為正；H是F在水平面上的投影，以指磁北為正向; 柱坐標(biāo)中用磁偏角D,水平分量H和垂直分量Z表示。其關(guān)系式為: FX2Y2Z2 H2X2Y2 YHsinD ZHtanI第七章 地電學(xué)1、名詞解釋:解：電阻率表示各種物質(zhì)電阻特性的物理量。單位是歐姆米(m)。視電阻率在地下巖石電性分布不均勻或地表起 伏不平的情況下，若仍按測(cè)定均勻水平大地電阻率的方法，計(jì)算的結(jié)果稱 之為視電阻率，以符號(hào)S 表示。穿透深度將感應(yīng)電場(chǎng)(或磁場(chǎng))的強(qiáng)度(振幅)值衰減為導(dǎo)體表面(地面)值的 1/ e 的深度稱為“穿透深度”h。 式中，T=1f 為電磁波周期；為地下介質(zhì)電阻率 (-m)。電剖面法電阻率剖面法簡(jiǎn)稱為電剖面法，其電極排列方式和裝置大小 在工作過(guò)程中始終保持不變，將整個(gè)裝置同時(shí)沿著測(cè)線移動(dòng)，逐點(diǎn)觀測(cè)電位差、供電電流I，并算出視電阻率。剖面曲線是地下一定深度內(nèi)沿觀測(cè)剖面水平方向地電斷面特征的反映。電測(cè)深法其裝置特點(diǎn)是保持測(cè)量電極MN的位置固定，在不斷 增大供電電極距的同時(shí)，逐次進(jìn)行觀測(cè)。電測(cè) 深曲線反映了測(cè)點(diǎn)下方垂直方向上電性層的變化情況。1、 簡(jiǎn)述電阻率和視電阻率的異同點(diǎn)。解：視電阻率和電阻率具有相同的量綱。一般情況下，視電阻率雖然不是地下某一種巖石的真電阻率，但卻是在電場(chǎng)作用的范圍內(nèi)， 地下電性不均勻體的綜合反映。2、 什么是大地電場(chǎng)?什么是自然電場(chǎng)?它們對(duì)了解地球電性結(jié)構(gòu)有什么意義?解：各種天然的全球性或區(qū)域性變化電場(chǎng)稱為大地電場(chǎng)；而各種天然地方性穩(wěn)定電場(chǎng)稱為自然電場(chǎng)3、 簡(jiǎn)述由大地電磁測(cè)深和地磁測(cè)深法了解地球電性結(jié)構(gòu)的基本原理。解：電磁測(cè)深方法是通過(guò)改變電磁場(chǎng)頻率進(jìn)行測(cè)深的一類電法分支方法。它利用電磁感應(yīng)的趨膚效應(yīng)，即高頻電磁場(chǎng)穿透淺，低頻電磁場(chǎng)穿透深，在場(chǎng)源和接收點(diǎn)間距不變的條件下，改變電磁場(chǎng)的頻率來(lái)達(dá)到測(cè)深的目的。地磁測(cè)深方法是由地磁臺(tái)根據(jù)地磁記錄計(jì)算深部電性結(jié)構(gòu)。即在地面大面積上布置多個(gè)地磁臺(tái)站，觀測(cè)地球的變化磁場(chǎng)，并應(yīng)用高斯球諧方法把外磁場(chǎng)部分與由外磁場(chǎng)引起的感應(yīng)磁場(chǎng)部分分開，求出它們的幅度比和相角差。計(jì)算出不同殼層的電導(dǎo)率。4、 掌握計(jì)算穿透深度的計(jì)算公式和方法解：將感應(yīng)電場(chǎng) (或磁場(chǎng))的 強(qiáng)度 (振幅)值衰減為導(dǎo)體表面(地面)值的 1/ e 的深度稱為“穿透深度”h。h可由下式表達(dá):T=1f 為電磁波周期；為地下介質(zhì)電阻率 (-m)。5、簡(jiǎn)述地球內(nèi)部電性的電性結(jié)構(gòu)。 解：在地表附近，干燥花崗巖的導(dǎo)電性能最差，其電導(dǎo)率約為104 S/m； 而潮濕大地和沉積巖電導(dǎo)率為102 101 S/m。從地表住下隨深度增加電導(dǎo)率逐漸升高，在100km深度處的地慢頂部電導(dǎo)率約為 101 S/m；到了400km處電導(dǎo)率存在一個(gè)突變，達(dá)到10S/m量級(jí)，可能是地慢巖石發(fā)生相變的結(jié)果；地慢底部的電導(dǎo)率估計(jì)可達(dá)102103Sm。第八章 地球的溫度場(chǎng)1、解擇下列名詞 解：溫度梯度地球內(nèi)溫度隨深度的增高率叫做地溫梯度。 單位用0C/km表示。熱導(dǎo)率熱導(dǎo)率是衡量熱量流過(guò)物質(zhì)難易程度的尺度。其物理意義是：沿?zé)醾鲗?dǎo)方向，單位時(shí)間內(nèi)通過(guò)單位厚度巖石，使巖石兩側(cè)溫度差為1K(或10C)時(shí)，所通過(guò)的熱量。常用單位: W/(mK)和W/(m0C)。 熱擴(kuò)散率巖石的熱擴(kuò)散率x是反映巖石熱慣性特征的綜合性參數(shù)。即巖石在受熱或冷卻時(shí)，各部分溫度趨于一致的能力。其定義式是： x=K/Cp式中，K是熱導(dǎo)率；是密度；Cp定壓比熱， 即壓力恒定，溫度改變1度時(shí)，物體吸收或放出的熱量。 熱流密度在單位時(shí)間內(nèi)通過(guò)單位面積的熱量叫做熱流密度，用符號(hào)q表示。其單位為:mW/m2。 大地?zé)崃髅芏戎竼挝粫r(shí)間內(nèi)熱量由殼幔深部垂直向上通過(guò)單位面積地球表面向大氣層散發(fā)的熱量，其單位為毫瓦/米2。 熱產(chǎn)率單位時(shí)間內(nèi)單位體積的巖石放出的熱量叫熱產(chǎn)率，用A來(lái)表示，單位為mW/m3 。 2、地球介質(zhì)中熱量傳遞有哪幾種主要方式?這些方式各在什么深度范圍起主要作用? 解：1、熱傳導(dǎo) (聲子傳熱) 范圍：地面附近。 2、熱輻射 (光子傳熱) 范圍：地下500km以后。 3、熱激發(fā) (激子傳熱) 范圍：地幔中。 4、遷移當(dāng)物質(zhì)本身從高溫地點(diǎn)移向低溫地點(diǎn)時(shí)，所攜帶的熱能也隨之遷移。3、全球地面熱流密度分布有哪些規(guī)律?對(duì)它們有何解釋? 解：1、大陸地區(qū)的熱流與地質(zhì)構(gòu)造間的依存關(guān)系：越年輕、越活動(dòng)的地區(qū)，其g熱流值越高；反之，越古老、越穩(wěn)定地區(qū)，其熱流值越低。 2、海底熱流與海底年齡及與海底至中央海嶺距離的相關(guān)性：高溫?zé)霟岬男卵蟮自谥醒牒X處產(chǎn)生后，隨著向兩例擴(kuò)張，不斷冷卻下來(lái)。同時(shí)，隨著遠(yuǎn)離中央海嶺，海底年齡也不斷增大。3、大陸與海底的地?zé)岜容^：全球平均值、大陸平均值和海洋平均值幾乎相等。4、我國(guó)地面熱流有何主要特點(diǎn)?它們的分布與大地構(gòu)造有無(wú)關(guān)系?5、利用地震波傳播估計(jì)地殼或巖石層溫度范圍的原理是什么?