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应用地球物理复习题一、 名词解释重力正常场:假定地球是一个内部物质成均匀同心层分布且与大地水准面偏差最小的旋转椭球体，即参考椭球体，则其表面的重力场就称之为重力正常场。参考椭球:为便于计算重力正常值，我们选择一个内部物质呈均匀同心层分布且与大地水准面偏差最小的旋转椭球体作为地球的形状，这个椭球体称为参考椭球。 大地水准面:当水准面与平均海平面重合时，这个面就称大地水准面固体潮:引力的变化会引起地球固体部分周期性的形变，这种形变叫固体潮。 重力异常:在重力勘探中，由地下岩（矿）石密度分布不均匀所引起的重力变化称为重力异常。剩余密度:假设地下有一个体积为V，密度为的地质体，围岩的密度为0，这两种的密度差0称为剩余密度。 重力梯级带:由一组彼此大致平行，且沿一定方向延伸的密集等值线所表示的异常分布，称为重力梯级带。重力高:在重力异常等值线平面图中，若等值线圈闭中心处的重力异常值比周围的大，则这种异常分布称为重力高。布格异常:经过地形校正，布格校正和正常场校正后的重力异常称为布格异常。正演:由地质体的赋存状态和物性参数计算该地质体引起的场异常或效应的过程。反演:地球物理反演是由地球物理异常的分布确定地质体的赋存状态和物性参数的过程。磁感应强度:磁化:介质受到磁场的作用会获得磁性，产生附加磁场，从而使原有磁场发生变化，这种作用称为磁化。地磁日变:地磁日变是地磁短期平静变化的一种，周期为24小时，依赖于地方太阳时，白天比夜晚变化大，夏季比冬季变化幅度大。剩余磁化强度:岩、矿石形成时，被当时地磁场磁化后保留下来的磁化强度称为剩余磁化强度，它与现代地磁场无关。磁异常:在消除了各种短期磁场变化以后，实测地磁场与作为正常磁场的主磁场之间仍存在着差异，这个差异就称为磁异常。化极:将测区内磁性体产生的磁异常换算为假定磁性体位于地磁极处产生的磁异常，称为“化到地磁极”，简称化极。有效磁化强度:总磁化强度M在观测剖面上的分量Ms，定义为有效磁化强度。有效磁化倾角:有效磁化强度Ms与x轴正向的夹角i，称为有效磁化倾角。视电阻率:在电场涉及范围内，地表不平坦，地下各种地电体的综合反映结果称为视电阻率。正交点:在联合剖面法测量直立良导体薄脉时，其顶部上方 sA 和 sB 曲线相交，且在交点左侧，sAsB，交点右侧，sAsB。这个交点称为联合剖面曲线的正交点。装置系数:均匀大地电阻率公式KUMN/I中的K称为装置系数。静校正:由地形起伏，地下介质不均匀，地表低速带以及炮点深度的影响，会使反射波时距曲线产生畸变，清除由于上述原因造成的反射时差的校正。纵向电导：指电流沿层面方向流过某一电性层时，该层对电流导通能力的大小。它与岩层厚度成正比，与岩层电阻率成反比。 充电法：是良导体直接连通电源，观测其电场分布特征和规律进行找矿勘探的种方法 体极化 面极化 视极化率 视频散率 远区：在源区一个波长为半径范围外的地区。趋肤深度：趋肤深度指的电流密度从表面向内减小到表面电流密度的1/e时的深度。在高频电路中可以采用空心导线代替实心导线。此导线的厚度，称为趋肤深度。椭圆极化： 由于一次场和二次场在观测点上的空间方向不同，幅值不同，相位不同，而它们的频率相同，所以这两种场合成结果必然形成椭圆，即总磁场(或总电场)矢量端点随时间变化的轨迹为椭圆，我们将这个总场称为椭圆极化场。二选择题1 下列哪些参数能反映岩矿石（介质）的物理特性（abc）A 密度 B 电导率 C 磁化率 D温度2 影响重力异常的因素有（abcd）A 日变 B 地形 C 基准面 D 地球内部物质的密度3 重磁勘探地质填图时设计比例尺为1：100000，则在勘测中线距为（c）A 10米 B100米 C1000米 D10000米4 在重磁勘探中，以圈定岩体范围和指示成矿远景为目的时应为下列哪一个工作阶段（）A 预查 B 普查 C 详查 D 细测4 重磁异常向下延拓作用有（ad）A 突出浅部异常B突出深部异常C压制局部异常 D压制区域异常5 重磁异常高阶导数作用有（ac）A 突出浅部异常 B突出深部异 C 划分横向叠加场 D降低正常场影响6三大岩类的磁性特点通常为（d）A火成岩变质岩沉积岩 B火成岩变质岩沉积岩C火成岩变质岩沉积岩 D火成岩变质岩沉积岩7磁性体磁场计算通常需作假设（）A地面水平B围岩无磁性C均匀磁化D 感磁与剩磁方向一致8无限延伸顺层磁化体磁异常垂直分量特点（）A对称无负值B对称有负值C不对称D反对称9 影响视电阻率的因素有（）A地形 B装置 C 测点位置 D不同介质的分布10联合剖面法用来解决下列地质问题有效（）A直立高阻 B直立低阻 C 水平高阻 D水平低阻14 中间梯度法用来解决下列地质问题有效（）A直立高阻 B直立低阻 C 水平高阻 D水平低阻11充电法可解决下列地质问题（）A石墨勘探 B判断矿体连接 C 金属矿床勘探 D 勘探无烟煤12根据充电法电位平面等值线图可判断A等值线疏处为矿体的下延方向 B等值线最大处为矿体的中心C等值线密处为矿体的下延方向 D等值线密处为矿体的边缘区13利用自然电位法勘探某金属矿，在其上方中心处通常能观测到（）A明显的正异常 B明显的负异常 C正负异常伴生 D无法确定14 激发极化法可解决下列地质问题（）A寻找致密的金属矿体B寻找浸染矿体C寻找水D寻找碳质、石墨化岩层10 有限延伸薄板顺层磁化磁异常垂直分量特点（）A对称无负值 B对称有负值 C不对称 D反对称 11 对于斜磁化无限延伸厚板走向角和磁性体磁化倾角下面说话正确的是（）A两者相差0度曲线对称 B两者相差90度曲线反对称C两者相差0度曲线反对称 D两者相差90度曲线对称12 影响岩矿石电阻率的因素有（）A孔隙 B 结构 C温度 D压力13 影响视电阻率的因素有（）A地形 B装置 C 测点位置 D不同介质的分布20 电磁偶极剖面法中，哪些装置能观测纯异常（二次场）（）A（X，X） B（X，Z） C（Z，Z） D（Y，Z）3 下列单位换算正确的是 （）A 1g.u=1mgal B 1m/s2=109g.u C 1nT=10-9T D 1g.u=1nT14、磁法勘探测量到的磁场包括（ ）A 地磁基本磁场 B 日变磁场 C磁异常15、在野外重力勘探施工过程中，下列哪一项可以不做改正（ ）A 正常场改正 B地形改正 C 固体潮改正16、下列哪些形体的平面场可近似的看成等轴异常（ ）A 球体 B 水平圆柱体 C无限延伸的厚板体 17、中间梯度法理论上在找下列哪些电性及产状的矿体能产生明显的异常（ ）A 直立的低阻矿体 B 直立的高阻矿体 C水平的高阻矿体18、激发极化法有下列哪些优点（ ）A 受电磁干扰影响小 B异常受地形影响小 C 能找高阻的硫化矿体 19、下列电法勘探方法属天然场法的是（ ）A 充电法 B 自然电位法 C激发极化法20、磁法勘探物性标本通常要测试那的物理参量有（ ）A 磁化率 B剩余磁化强度 C磁导率三绘图分析题1 绘出四川地区某等轴状铁矿上剖面方向为正南北和正东西的两条磁异常Za剖面图。2 绘出中间梯度法、联合剖面法、对称四极法、电测深法的装置示意图。1、绘出剩余密度大于零的某一埋深球体的重力异常剖面图。2、绘出剖面方位角为0度与90度时某一埋深无剩磁球体（磁化率大于0）垂直3、分量磁异常剖面图。4、绘出直立无限延伸磁性厚板顺层磁化与斜交磁化垂直分量异常剖面图。5、绘出水平无限延伸薄板斜交磁化垂直分量异常剖面图。6、绘出水平圆柱体在磁倾角为0度、30度、60度、90度时的垂直分量与总场异常的剖面图。7、绘出地磁七要素关系图。8、绘出二极装置、三极装置、对称四极装置、联合剖面装置、中梯装置示意图。9、绘出联剖法在寻找直立低阻体视电阻率异常剖面图。10绘出所有三层、四层电性层视电阻率异常图。1 绘出四川地区某等轴状铁矿上剖面方向为正南北和正东西的两条磁异常Za剖面图。2绘出中间梯度法、联合剖面法、对称四极法、电测深法的装置示意图。(a为对称四级法，b为复合对称四级法)四、问答题（共4小题，前3小题，每题10分，第4小题16分）4 对下图所示水平三层地电断面，回答以下问题（16分） （1） 绘出对称四极测深s 曲线 ？ （2） 确定曲线类型 1=100m h1=30m （3） 纵向电导S2 = ？ （4）当 3时，曲线有何变化？ 2=20 m h2=10m 3=300m （1） 绘出对称四极测深s 曲线 ？（2） 确定曲线类型 答：H型曲线。（3） 纵向电导S2 = 1/2.（即：S=h/。）（4）当 3时，曲线有何变化？ 答：当3趋于无穷大时，其尾枝渐近线沿与横轴交角为45的直线上升。1 绘出地磁倾角为45度的球体在剖面方向为正南北和正东西的两条磁异常Za剖面图。 2绘出图中四个测深点的视电阻率测深曲线图并说明其类型。1、 重力异常的单位表示有哪些，其中常用的实用单位有哪些？在SI制中：重力的单位是m/s2,它的百分之一称为重力单位g.u 1g.u=10-6m/s2在CGS制中，重力的单位是Gal（伽） 1Gal=103mGal=106uGal=1cm/s2，常用的单位为m/s22、 影响重力异常的因素有哪些？重力资料的整理有哪些步骤？第一，重力观测是在地球自然表面而不是在水准面（大地水准面或人为选定的某一水准面）上进行的，自然表面与水准面间的物质及观测点与水准面间的高差会引起重力的变化。第二，地壳内部物质并不是呈同心层分布的，地壳内物质密度的不均匀分布，会造成实测值与正常值的差异。第三，地球内部物质的变动及重力日变也会引起重力场变化。步骤：1.消除自然地形引起的重力变化需要进行三项校正，即地形、中间层和高度校正。消除正常重力对测量结果的影响还须进行正常场校正。2.画出重力异常图3、 岩矿石密度的一般规律是什么？影响岩矿石密度的因素有哪些？岩浆岩和变质岩的密度都大于沉积岩，而沉积岩自身的密度也变化。沉积岩的密度主要取决于岩石的孔隙度，且二者之间成反比关系。密度还与沉积岩的生成年代和埋藏深度有关。长期沉重的负荷可使多孔岩石变得致密，一般来说，岩石年代越老，埋藏越深，密度就越大。岩浆岩的密度取决于所含矿物的成分当岩石由酸性过渡到基性、起基性时，随着铁、镁质矿物含量的增多，岩石的密度也要增大。岩浆岩的密度还与其生成环境有关。 变质岩的密度与原岩密度有关，变质作用有助于岩石孔隙的充填，并使其以更致密的形式再结晶，因此，变质岩的密度往往随变质程度的加深而增大。岩石的密度还与其湿度有关4、什么是布格重力异常和自由空间异常，分别描述了何地质地球物理意义？经过地形校正、布格校正和正常场校正后的重力异常g称为布格异常自由空间异常g空是将重力观测值归算到同一纬度的大地水准面上，所以只有正常场校正和高度校正。自由空间异常反映了地球的形状及其内部质量分布的参考椭球体的偏差，在一定程度上可以反映地壳的均衡状态，故只有在区域测量中才有意义。5、重磁异常的延拓与导数各有何作用？向上延拓：将观侧平面上的实测异常值，换算到观测平面以上的某一高度上的异常。目的：消弱局部异常，突出深部异常。向下延拓：将观侧平面上的实测异常值，换算到观测平面以下场源以外的某个深度上。目的：压制深部的区域异常，突出浅部物质产生的局部异常。不同阶次的重力位垂向导数对不同深埋物质的反映是有差别的，高次导数异常就是局部异常，重力位高次导数还可以区分多个地质体的叠加异常。6、重磁勘探工作分为哪些阶段，比例尺如何确定？重磁勘探各有哪些应用？重力勘探可分为预查、普查、详查和细测四个阶段 预查1：1，000，000或1：500，000 普查1：200，000或1：100，000 详查1：50，000或1：25，000 细测1：10，000或者1：5，000或1：2，000重力勘探的应用1.在地表深部构造研究中的应用，2.在区域地质构造中的应用，3.在矿产资源勘查中的应用7、重力异常与磁异常的物理意义如何？请图示并说明其关系？8、重磁勘探资料解释的分类有哪些？重磁勘探的推断解释步骤有哪些？重力勘探资料解释分为定性解释和定量解释，定性解释侧重于判断引起异常的地质原因，并粗略估计产生异常的地质体的形状、产状及埋探等。定量解释则是通过理论计算，对地质体的规模、形状、产状及埋深等作出具体解答。步骤：1阐明引起异常的地质因素 2划分和处理实测异常 3确定地质体或地质构造的赋存状态 9、磁法勘探与重力勘探比较有哪些优缺点？1)就相对幅值而言，磁异常比重力异常大得多。(2)从地面到地下数十公里深度内所有物质的密度变化都会引起重力的变化，说明重力异常反映的地质因素较多。但磁异常反映的地质因素却比较单一，只有各类磁铁矿床及富含铁磁性矿物的其它矿床和地质构造才能造成地磁场的明显变化；3)密度体只有一个质量中心，而磁性体则有两个磁性中心(磁极)，且它们的相对位置因地而异。当地质体置于不同的纬度区时，重力异常特征不变，而磁异常特征则要改变，因此磁异常总是要比重力异常复杂一些。10、磁场强度和磁感应强度的单位有哪些，其实用单位是什么？磁场强度：A/m，奥斯Oe。磁感应强度：T，Wb/m2，nT，高斯Gs，r。1Gs=10-4T,1r=1nT11、岩矿石的磁性一般规律是什么？影响岩矿石磁性的因素有哪些？岩矿石的磁性由哪些部分构成？一般规律：火成岩磁性>变质岩磁性>沉积岩磁性。因素：岩矿石磁性的强弱主要取决于铁磁性矿物，铁磁性矿物含量越高，岩石的磁性越强。铁磁性矿物颗粒的形状、大小及它们在岩石中的相互位置都能影响岩矿石的磁性。岩石此行还与它们形成时的环境和各种地质作用有关。岩矿石的磁性还与磁体的形状有关。磁性组成：感应磁化强度和天然磁化强度。12、岩矿石的剩磁有哪些？各有何特点？热剩余磁性，碎屑剩余磁性，化学剩余磁性，粘滞剩余磁性，等温剩余磁性13、如何根据磁异常定性确定磁性体的形状、走向、倾向、倾角、中心位置及埋深？狭长异常由具有明显走向的磁体引起，异常走向就是磁体的走向。等轴状异常则由无明显走向或走向长度较短的磁体引起。对于狭长异常，若Za曲线对称无负值，由顺层磁化无限延伸板引起；一侧出现负值，斜交磁化无限延伸板或断层；两侧出现负值，水平圆柱体或有限延伸板。对于等轴异常，若Za无负值或只在一侧有负值，走向有限的无限延伸板；正异常周围有负值，且极小值在北侧，球体；磁异常的特征不单纯取决于磁体的倾角a，而取决于a与有效磁化倾角i的差。当Za对称时，磁体中心位置在异常极大值正下方；反对称时，在异常零值点正下方；不对称时，在异常极大值与极小值之间，偏向主要极值一方的某个位置。磁体埋藏浅时，磁异常强度大、范围窄、梯度陡；埋藏深时，磁异常强度小、范围宽、梯度缓。14、什么是电法勘探，电法勘探的特点如何？电法勘探的分类有哪些？它是以岩矿石的电学性质（如导电性）差异为基础，通过观测和研究与这些典型差异有关的（天然或人工）电场或电磁场分布规律来查明地下地质构造及有用矿产的一种物探方法。电法勘探的特点：可利用物性参数多，利用场源多，方法种类多，应用空间广，应用范围广。分类：就场本身的性质而言分为传导类电法勘探和感应类电法勘探两大类，按观测空间分为航空电法、地面电法和井中电法三大类。15、岩矿石电性的一般规律是什么？影响岩矿石电性的因素有哪些？一般规律：火成岩电性>变质岩电性>沉积岩电性，因素：矿物成分、含量及结构，岩矿石的孔隙度、湿度，水溶液矿化度，温度，压力，构造层的影响。16、什么是最佳勘探深度和最佳勘探极距？其关系如何？L=h/根号2，相对其他供电极距而言，使用这个供电极距在h深度的电流密度最大，因而可以获得清晰的来自h深度的地质信息，故称为最佳电极距。17、什么是视电阻率，影响视电阻率的因素有哪些额？视电阻率：在电场有效作用范围内各种地质体电阻率的综合影响值。因素：电极装置类型及电极距的大小，测点相对于地质体的位置，电场有效作用范围内各种地质体的真电阻率，各种地质体的分布状态（即形状、大小、埋深及相对位置）18、 根据欧姆微分公式导出视电阻率的定性分析公式，并描述其参数的物理意义。公式。 s：视电阻率； JMN ：MN间实际电流密度；MN：测量电极MN间实际电阻率； JO：地下为均匀介质时，MN间的电流密度19、联合剖面法、中间梯度法、对称四极法的装置如何？各有何应用优势？20、充电法的工作原理是什么？有哪些工作方法，有哪些应用？充电法是以地下岩、矿石导电性差异为物质基础的另一种传导类人工电场法。电位法、电位梯度法和直接追索等位线法。1确定已揭露(或出露）矿体隐伏部分的形状、产状、规模、平面分布位置及深度；2确定已知相邻矿体之间的连接关系3在已知矿附近找盲矿体4在已知矿附近找盲矿体5研究滑坡及追踪地下金属管、线等21、自然电位法有哪些工作方法，有哪些应用？21、试对比联合剖面法、中间梯度法和对称剖面法的装置特点、应用范围及其优缺点。联合剖面法是用两个三极装置AMN和MNB联合进行探测的一种电剖面方法，主要用于寻找产状陡倾的层状或脉状低阻体或断裂破碎带；中间梯度法是用较大的供电极距AB，测量电极距一般为MN=（1/501/30）AB，保持A、B固定，M、N在A、B中部（1/31/2）AB的范围内同时移动，进行测量，主要用于寻找产状陡倾的高阻薄脉；对称剖面法：A、M、N、B四个电极排列在一条直线上，相对于MN中点O对称分布，MN=（1/51/3）AB，保持极距不动，同时移动四个电极，逐点测量。在了解浅部基岩起伏、划分接触带、以及寻找厚岩（矿）层等地质填图和普查工作中都能起到一定的作用，应用范围较广。22、 激发极化法有和特点？主要应用有哪些？以不同岩、矿石激电效应的差异，通过观测和研究大地激电效应，来探查地下地质情况的一种分支电法勘探方法，应用于金属与非金属固体矿产的勘查，以及地下水资源，油气藏，地热田等方面。23、激发极化法的极化机理有哪些？分别说明其极化过程。1.电子导体的激发极化机理（电子导体与其周围溶液的界面上发生过电位的结果）2.离子导体的激发极化机理24、什么是极化率和频散率？频散率与极化率有何关系？影响极化率的因素有哪些？25、电磁法的物质基础是什么？有何特点？分类如何？26、二次场与频率关系如何？频率很高时，二次场就趋于0.27、什么是远区、近区、趋肤深度？28、电磁测深的工作原理是什么？与直流电测深有和区别？29、电磁法找矿的工作原理是什么？30、应用地球物理有哪些分类、有哪些应用？2 请图示地磁要素并利用其几何关系分析在赤道与两极处其水平分量与垂直分量的变化？3 在某场地其上部为10米厚度的粉土覆盖层，需要查明下部花岗岩体内的近于直立的含水破碎带。请选择一种电法勘探方法，并绘制其异常图，对异常特征进行说明。1、电阻率联合剖面法：由于含水破碎带呈低阻近直立板状体，联合剖面法将有明显的低阻正交点异常反应，因此将获得较好的地质效果。AO大于或等于30米，MN要小于10米。2、甚低频法：，因此采取H2z极化测量模型，电场分量将获得明显的低值异常，点距=10米，MN=20米。3、电磁偶极剖面法：由于含水破碎带呈低阻近直立板状体，采取同线水平共面装置，剖面方向与走向大致垂直，将产生明显的对称H2负异常.1 请简述布格异常与自由空间异常的地质地球物理意义？2 请图示地磁要素并利用其几何关系分析在赤道与两极处其水平分量与垂直分量的变化？3 请叙述采用激电对称四极测深法对某一深度的高极化球体进行勘查时，当测深点位于球体的正上方、球体的边缘以及远离球体的测深曲线特点，并作简要分析。1请分别说明重力异常g、ga与磁异常B、Ba的物理意义。2什么是地磁七要素，分别说出当磁倾角为900和00时其磁分量间的关系。4请分别说明电剖面法、电测深法（直流）、激发极化法、充电法的基本原理与工作方法。 1请绘出水平圆柱体（南北走向）的东西剖面g示意图。2请绘出水平圆柱体（南北走向）在磁倾角I分别为00，300，450，60，900的B东西剖面曲线图。3请绘出联合剖面装置、中间梯度法装置以及其分别在直立良导薄脉和直立高阻薄脉的视电阻率异常特征图。1 请分别说明重力异常g、ga与磁异常B、Ba的物理意义。2 请说明影响重力异常的因素有哪些，如何获得布格重力异常。1测量点在地球自然表面，而不是大地水准面上2地壳内部物质密度分布不均匀3地球内部物质变化及重力日变化3 请图示地磁要素并利用其几何关系分析在赤道与两极处其水平分量与垂直分量的变化？5 请叙述采用激电对称四极测深法对某一深度的高极化球体进行勘查时，当测深点位于球体的正上方、球体的边缘以及远离球体的测深曲线特点，并作简要分析6 请分别说明电剖面法、电测深法（直流）、激发极化法、充电法的基本原理与工作方法。 7 请简述电磁感应法找矿原理及其特点。二、判断下列命题，错误命题用“”表示，正确命题用“”表示。（共10道题，每题1分，共10分）1等重力位面就是等重力面（）2黄铁矿主要以剩磁为主（）3化极的结果就是相当于将中纬度测量的磁场强度等价到南北极上测量（）4均匀各向同性的半空间电流密度分布将随供电电极的增大而降低（）5联合剖面法装置在测量低阻矿体时在矿体的上方会看到正交点（）6充电法电位等值线变疏处通常是矿体倾斜的方向（） 7激发极化法在寻找硫铁矿床和水有十分明显的效果（）8电磁波在远区传播时不是平面波传播，因此不具有平面波传播特征，只有在近区传播才具有平面波的特征（）9地震波在多层介质中传播时，要使任一地层顶面形成折射波，则必须该层波速大于上覆所有各层的波速（）10水平多层介质的反射波时距曲线一般界面越深，时距曲线越陡（）