地球物理復(fù)習(xí)提綱及部分答案

1、復(fù)習(xí)題考試時間2012-6-13 上午10:00-12:00閉卷考試第一章 天然地震1. 什么是震級和烈度？(p1-2)震級：按一定的微觀標(biāo)準(zhǔn)(儀器觀測)表示地震波能量大小的一種量度。是一種定量的描述，用“M”表示。 烈度：按一定的宏觀(即野外場地調(diào)查)標(biāo)準(zhǔn)，地震對地面影響和破壞程度的一種量度，是一種定性的描述，用字母“I”表示。2. 地震有哪些分類？(p2)按成因分類構(gòu)造地震：地下巖層錯動破裂所造成的地震。全球90以上的天然地震都是構(gòu)造地震。有感范圍可以達(dá)到幾十甚至幾百平方公里。火山地震：火山作用，如噴發(fā)、氣體爆炸等引起的地震，常發(fā)生在火山噴發(fā)之前，與巖漿向火山口方向上升和熔漿中氣體壓力的驟

2、減有關(guān)?；鹕降卣鹫既虬l(fā)生地震的7。 陷落地震：地層陷落，如喀斯特地形、礦坑下塌等引起的地震，以及人類工程活動引發(fā)的所謂技術(shù)性地震，這主要是建造水庫和向鉆孔中注水所致。陷落地震占總數(shù)的3。按震源深度分類淺源地震：震源深度小于60km的天然地震，又稱正常深度地震。大多數(shù)地震都為淺源地震。釋放大量能量的淺源地震(M>=7.0或M>=6.5)的頻度是中深源地震頻度的3.5倍，是深源地震頻度的12.5倍。中源地震：震源深度在60-300km之間的地震。深源地震：震源深度大于300km的地震。目前已記錄到的最深地震的深源地震約700 km。有時將中源和深源地震統(tǒng)稱為深震。按震中距分類 地方震

3、：震中距小于100km的地震 近震：震中距小于1000km的地震 遠(yuǎn)震：震中距大于1000km的地震按地震強(qiáng)度（震級）分類弱震：M3的地震。有感地震：M=3，4.5的地震。中強(qiáng)震：M=（4.5,6)的地震。強(qiáng)震：M=6的地震。M>=8的地震稱為巨大地震。3. 什么是群速度和相速度？(p19)單色（一個頻率）簡諧波在傳播過程中，波的同相面（波陣面）的傳播速度稱為相速度。 由于頻散現(xiàn)象，各種頻率的波都以各自的速度傳播著，在傳播過程中會相互疊加，于是形成的合成振動的圖像是復(fù)雜的，它與原來各個波的振動形式不同。合成振動的振幅是變化的，我們用合成振動振幅的極大值傳播的速度來表示其速度，就是波的群速

4、度。4. 面波和體波有何區(qū)別？(p20)體波可以在沒有邊界的均勻無限介質(zhì)的三維空間中向任何方向傳播，有P波和S波兩種。 面波是體波在界面附近衍生出另一種形式的波。面波只能沿著界面?zhèn)鞑ィ灰x開界面即很快衰減。面波有許多類型，它們的傳播速度比體波慢，因此常比體波晚到，但振幅往往很大，振動周期較長。5. 面波、縱波和橫波的傳播速度有什么關(guān)系？縱波的傳播速度較快，在遠(yuǎn)離震源的地方這兩種波動就分開，縱波先到，橫波次之。因此縱波又稱P波，橫波又稱S波。在沒有邊界的均勻無限介質(zhì)中，只能有P波和S波存在，它們可以在三維空間中向任何方向傳播，所以叫做體波。但地球是有限的，有邊界的。在界面附近，體波衍生出另一種

5、形式的波，它們只能沿著界面?zhèn)鞑?，只要離開界面即很快衰減，這種波稱為面波。面波有許多類型，它們的傳播速度比體波慢，因此常比體波晚到，但振幅往往很大，振動周期較長。如果地震的震源較深，震級較小，則面波就不太發(fā)育。 比較三者速度大小關(guān)系：縱波>橫波>面波6. 什么叫面波的頻散現(xiàn)象？(p19)瑞利面波和勒夫波均成群出現(xiàn)，每一群表現(xiàn)為一列波，每列波各自的頻率具有不同的傳播速度，這種現(xiàn)象稱為面波的頻散現(xiàn)象。7. 球?qū)ΨQ介質(zhì)中的本多夫定律具有什么含義？(p13)本多夫定律：表示相鄰射線之間的關(guān)系。本多夫定律的公式表述：本多夫定律的第一式表示地震波的真速度和視速度的關(guān)系。本多夫定律的第二式表示射線

6、參數(shù)與波的走時曲線的關(guān)系，由走時曲線的斜率可求出射線參數(shù)P。8. 什么叫震相？都有哪些震相？不同震相的辨認(rèn)依據(jù)什么特征？(p33)震相:在地震圖上顯示的性質(zhì)不同或傳播路徑不同的地震波組。震相有體波震相（縱波類和橫波類）和面波震相；就波的震中距而言，有近震震相和遠(yuǎn)震震相；就深度而言，有淺震震相和深震震相。不同震相的辨認(rèn)依據(jù)：運(yùn)動學(xué)特征和動力學(xué)特征。9. 何為地震波的運(yùn)動學(xué)特征與動力學(xué)特征？震相的到時，即震相的時距關(guān)系特征稱為運(yùn)動學(xué)特征。震相的相位、振幅、周期稱為動力學(xué)特征。10. 天然地震的地震參數(shù)有哪些？哪些為運(yùn)動學(xué)參數(shù)？哪些為動力學(xué)參數(shù)？(p40)天然地震的地震參數(shù)包括發(fā)震時刻（t0）、震中

7、位置（，）、震源深度（h）、及震級（M）五個參數(shù)。運(yùn)動學(xué)參數(shù)：發(fā)震時刻、震中位置、震源深度。動力學(xué)參數(shù)：震級第二章 人工地震1. 說明什么是直達(dá)波、反射波、折射波、透射波？(p9)直達(dá)波：從震源點(diǎn)出發(fā)不經(jīng)反射或折射直接傳播到各接收點(diǎn)的地震波。反射波：地震波在傳播媒介中碰到不同媒介的分界面，由該分界面返回原傳播媒介的一種地震波。折射波：地震波在傳播中遇到下層的波速大于上層波速的彈性分界面，而且入射角達(dá)到臨界角（使透射角為90°）時，透射波將沿分界面滑行，又引起界面上部地層質(zhì)點(diǎn)振動并傳回地面，這種波稱為折射波。 透射波：地震波在傳播過程中遇彈性不同的分界面時,有一部分能量穿過界面繼續(xù)向前

8、傳播。其方向遵循透射定律,即透射線與入射波和入射點(diǎn)處界面法線在同一平面內(nèi),入射線與透射線分居法線兩側(cè),入射角a的正弦與透射角2的正弦之比等于對應(yīng)地層波速之比。這種波稱為透射波 2. 折射波的存在條件？(p10)形成折射波的條件： V2V1 =C對于多層介質(zhì)只有當(dāng)下伏地層速度大于上伏地層的所有各層速度時才能產(chǎn)生折射波。在實(shí)際的地層剖面中只有某些地層能滿足形成折射波這個條件，因此“折射層”的數(shù)目要比“反射層”的數(shù)目少得多3. 反射波的存在條件？(p11)當(dāng)入射波垂直入射界面時產(chǎn)生反射波的條件為：（不存在轉(zhuǎn)換波時）反射波的強(qiáng)度（振幅）決定于波阻抗差與入射波的強(qiáng)度。波阻抗的差值越大，反射波越強(qiáng)。 4.

9、 縱波和橫波的特點(diǎn)？(p8)橫波的特點(diǎn)是質(zhì)點(diǎn)的振動方向與波的傳播方向相互垂直。在橫波中波長通常是指相鄰兩個波峰或波谷之間的距離。 縱波是質(zhì)點(diǎn)的振動方向與傳播方向同軸的波。如敲鑼時，鑼的振動方向與波的傳播方向就是一致的，聲波是縱波。 5. （單一水平界面、單一傾斜界面、多層水平界面情況下）反射波的時距曲線特點(diǎn)？ 多層水平界面：1）在剖面中有多個反射界面，一個震源激發(fā)可得到多條時距曲線而形成時距曲線族，因?yàn)闇\層的時距曲線陡，深層的平緩，所以在距離震源一定距離處，深淺層的反射波時距曲線會相交，而在震源附近一般不相交，所以地震反射波法大都在震源附近進(jìn)行觀測。單一傾斜界面：2）反射波時距曲線能確定反射界

10、面的深度及其巖石平均速度，并能研究界面的形態(tài)。但是，界面傾角越大，則xm越大。傾角達(dá)到一定值時，在記錄圖上就看不到極小點(diǎn)，由于反射波法的觀測范圍不大，這時的時距曲線變成一條單調(diào)的曲線。所以，一般情況下，反射界面傾角在3-15度時效果最佳。單一水平界面：3）深層或淺層的反射波總是在其他的振動背景上出現(xiàn)，一般根據(jù)振幅極大的相位來確定一組反射波的到達(dá)時刻。6. （單一水平折射層、單一傾斜折射層、多個水平折射層情況下）折射波的時距曲線特點(diǎn)？(p52)7. 為什么折射波又叫首波？如果存在著波速不同的介質(zhì)且界面是密接的，則在低速介質(zhì)中的震源產(chǎn)生之地震波到達(dá)界面時會產(chǎn)生反射和透射，當(dāng)入射角大于臨界角時，透射

11、波轉(zhuǎn)換成沿界面?zhèn)鞑サ囊环N新波動首波，它以高速介質(zhì)的波速沿界面?zhèn)鞑?，并在低速介質(zhì)的半空間中形成呈錐面狀的波陣面，（為此，有時也把首波稱為圓錐波），因此在低速介質(zhì)中距震源較遠(yuǎn)處（臨界距離或盲區(qū)以外）就可觀測到這種“折射”回來的波動，并在更遠(yuǎn)（不到兩倍臨界距離以外）處，折射波已比直達(dá)波更早到達(dá)觀測點(diǎn)而成為初至波了，因此又稱這種波為首波。8. 什么是正常時差和動校正？動校正的目的是什么？正常時差是指同一個反射波在兩個觀測點(diǎn)上測得的時間差。動校正：由于共射點(diǎn)時距曲線是雙曲線形式，它不能直接反應(yīng)地下界面形態(tài)，我們設(shè)想把雙曲線的時距曲線改造成反應(yīng)地下界面形態(tài)的直觀形式，以便于顯示地震剖面。動校正的目的：在水

12、平疊加中，動校正處理是針對共反射點(diǎn)道集進(jìn)行的。它把炮檢距不同的各道上來自同一界面同一點(diǎn)的反射波到達(dá)時間按正常時差規(guī)律校正為共中心點(diǎn)處的回聲時間，以保證實(shí)現(xiàn)同相疊加，使得疊加后的記錄道變?yōu)樽约ぷ允盏挠涗浀缽亩庇^反映地下構(gòu)造形態(tài)。9. 在時距曲線上，直達(dá)波、反射波、折射波有什么關(guān)系？10. 怎樣從折射波的相遇時距曲線判斷界面的傾斜方向？11.（從時距曲線上、地下的傳播路徑上、地面的出射點(diǎn)上）反射波和折射波有什么區(qū)別？簡答：（1）從時距曲線上：反射波是雙曲線；折射波是不經(jīng)過原點(diǎn)的直線；（2）從地下的傳播路徑上：折射波在層面上傳播，而折射波直接反射到達(dá)地表接收點(diǎn)。（3）從地面的出射點(diǎn)上：折射波出射點(diǎn)

13、比反射波出射點(diǎn)遠(yuǎn)。12.從視速度定理的角度回答為什么直達(dá)波、折射波時距曲線是直線，而反射波非直線？簡答：視速度定理，真速度不變，根據(jù)射線在地表的出射角度是否變化可判定地表的視速度是否變化，因在時距曲線上視速度為斜率的倒數(shù)。13.在多層水平層狀介質(zhì)中，怎樣根據(jù)直達(dá)波和折射波的時距曲線形態(tài)求地下各層的埋深和速度？ （p45）14.畫圖表示怎樣用綜合平面圖表示觀測系統(tǒng)。(p53) 從分布在側(cè)線上的各個激發(fā)點(diǎn)O1、O2、O3出發(fā)，向兩側(cè)做與側(cè)線成45°角的直線坐標(biāo)網(wǎng)，將側(cè)線上的接收段投影到通過激發(fā)點(diǎn)的45°斜線上，用粗線或有色線標(biāo)出，這種圖就稱為綜合平面圖。圖上所繪粗線或有色線尖端

14、向上的交點(diǎn)就是觀測系統(tǒng)的互換點(diǎn)。15.請說明多次覆蓋的基本原理。(p54)為了壓制多次反射波之類的特殊干擾波，提高地震記錄信噪比，采取有規(guī)律地同時移動激發(fā)點(diǎn)與接收排列，對地下界面反射點(diǎn)多次重復(fù)采樣的觀測形式叫多次覆蓋觀測系統(tǒng)。 基本原理：對界面多次采樣，采用的原理是共點(diǎn)反射疊加原理，利用有效波和干擾波經(jīng)正常時差矯正后，存在剩余時差的差異，來突出有效波壓制干擾波，提高資料信噪比。16.何為地球物理勘探（簡稱物探）？ 利用地球物理的原理，根據(jù)各種巖石之間的密度、磁性、電性、彈性、放射性等物理性質(zhì)的差異，選用不同的物理方法和物探儀器，測量工程區(qū)的地球物理場的變化，以了解其水文地質(zhì)和工程地質(zhì)條件的勘探

15、和測試方法。17.物探方法與地質(zhì)方法的主要區(qū)別？ 第三章 重力學(xué)和固體潮（p59）1. 請說明重力的組成？2. 地球的引力位、離心力位、重力位對某一坐標(biāo)軸和某一方向的偏導(dǎo)數(shù)的物理意義是什么？3. 什么是正常重力場和重力異常？4. 說明什么是參考橢球面、大地水準(zhǔn)面及垂線偏差？5. 說明對重力異常值的校正都有哪些？6. 地殼的均衡模型有哪些？說明它們的特點(diǎn)？7. 說明什么叫重力場的解析延拓？8. 說明重力異常解釋中高階導(dǎo)數(shù)法的特點(diǎn)？9. 什么叫固體潮？第四章 地磁學(xué)1. 請說明地磁場是怎樣組成的?（p100）地磁場由多種不同來源的磁場疊加而成。 按穩(wěn)定性來區(qū)分，地磁場可分為兩大部分： n 主要來源

16、于地球內(nèi)部的穩(wěn)定場n 主要來源于地球外部的變化磁場 據(jù)地磁場的高斯球諧分析，穩(wěn)定磁場和變化磁場還可以分為起源于地球內(nèi)部和地球外部兩部分。內(nèi)源場：起源于地球內(nèi)部的穩(wěn)定磁場稱為地磁場的內(nèi)源場。n 外源場：起源于地球外部的穩(wěn)定磁場稱為地磁場的外源場。2. 說明地磁要素都有哪些？它們之間的關(guān)系如何？(p101)地磁要素：描述地磁場大小與方向特征的物理量。地磁學(xué)中人們把描述地磁場大小和方向的物理量X、Y、Z、H、D、I、F 稱做地磁要素。地磁三要素：要想確定地面上一點(diǎn)地磁場的強(qiáng)度和方向，至少要測出任意三個彼此獨(dú)立的地磁要素，稱之為地磁三要素。根據(jù)地磁要素之間的關(guān)系，在地磁三要素中，磁偏角D是必須測量的，

17、其他兩個要素可任意選測。之間關(guān)系：FX²Y²Z²HX²Y² =TcosIYHsinDZHtanI=TsinIX=HcosDT²=H²+Z²=X²Y²Z²tanI=Z/H. tanD=Y/X3. 什么是順磁性、逆磁性及鐵磁性？（p140）叫做物質(zhì)的磁化率，它表示物質(zhì)磁化的難易程度， 值越大，說明越易磁化?？勾判裕捍呕?lt; 0的物質(zhì)（抗磁性是物質(zhì)抗拒外磁場的趨向，因此，會被磁場排斥。所有物質(zhì)都具有抗磁性?？墒?，對于具有順磁性的物質(zhì)，順磁性通常比較顯著，遮掩了抗磁性。只有純抗磁性物質(zhì)才

18、能明顯地被觀測到抗磁性。）順磁性：磁化率> 0的物質(zhì)（有些材料可以受到外部磁場的影響，產(chǎn)生指同相向的磁化向量的特性。這樣的物質(zhì)具有正的磁化率）鐵磁性：（1）磁滯回線；（當(dāng)磁場強(qiáng)度周期性變化時，表示鐵磁性物質(zhì)或亞鐵磁性物質(zhì)磁滯現(xiàn)象的閉合磁化曲線。）（2）剩余磁化強(qiáng)度Jr（鐵磁性物質(zhì)有剩磁）對諸如Fe、Co、Ni等物質(zhì)，在室溫下磁化率可達(dá)10-3數(shù)量級，稱這類物質(zhì)的磁性為鐵磁性。第五章 古地磁學(xué)1. 請說明什么是磁滯回線，說明鐵磁質(zhì)的磁化規(guī)律？(p142)當(dāng)鐵磁質(zhì)達(dá)到磁飽和狀態(tài)后，如果減小磁化場H，介質(zhì)的磁化強(qiáng)度M（或磁感應(yīng)強(qiáng)度B）并不沿著起始磁化曲線減小，M（或B）的變化滯后于H的變化。這

19、種現(xiàn)象叫磁滯。 在磁場中，鐵磁體的磁感應(yīng)強(qiáng)度與磁場強(qiáng)度的關(guān)系可用曲線來表示，當(dāng)磁化磁場作周期的變化時，鐵磁體中的磁感應(yīng)強(qiáng)度與磁場強(qiáng)度的關(guān)系是一條閉合線，這條閉合線叫做磁滯回線。鐵磁質(zhì)磁化曲線的特點(diǎn)非線性第一階段：H增加時uH=0，B=0說明處于未磁化狀態(tài)； H逐漸增加時，B先是緩慢增加（OA段），后來急劇增加（AM段），過了M點(diǎn)后B的增加變得緩慢（MN段），最后當(dāng)H很大時，B趨于飽和，飽和時的B稱為飽和磁感應(yīng)強(qiáng)度。第二階段：B飽和后H減少時當(dāng)B達(dá)到飽和值后，使H減小，則B不沿原磁化曲線下降。當(dāng)H下降到零時，B并不減至零，而是有一定的值，該值稱為剩余磁感應(yīng)強(qiáng)度。為了使之減少到零，必須加反向磁場。

20、當(dāng)B=0時的H值稱為矯頑力。當(dāng)反向的H繼續(xù)加大，則B將達(dá)到反向的飽和值。矯頑力：使剩磁變?yōu)?時加的磁場值。所以矯頑力越大，越不容易退磁。第三階段：B反向飽和后H由反向減少到零，再正向增大時當(dāng)B達(dá)到反向的飽和值后，H由反向減少到零然后改變磁場方向?yàn)檎较颍僦饾u增大，最后會到正向的飽和點(diǎn)，構(gòu)成一閉合曲線。在上述變化過程中，B的變化總是落后于H的變化，這一現(xiàn)象稱為磁滯現(xiàn)象，上述的閉合曲線稱為磁滯回線。2. 什么是弛豫時間？它有什么意義？（p143）弛豫時間是為了描述剩磁的時間穩(wěn)定性而引入的。弛豫時間越長，磁性越穩(wěn)定。（百科）處在穩(wěn)定外磁場中的核自旋系統(tǒng)受到兩個作用，一是磁場力圖使原子核的磁矩沿著磁

21、場方向就位，另一是分子的熱運(yùn)動力圖阻礙核磁矩調(diào)整位置。最后磁矩與穩(wěn)定磁場重疊并達(dá)到個動平衡，此時沿磁場方向的磁化強(qiáng)度最大，而與磁場垂直方向的磁化強(qiáng)度平均為零。如果原子核系統(tǒng)再受到個不同方向的電磁場作用，磁化強(qiáng)度就會偏離原來的平衡位置，產(chǎn)生與原磁場方向垂直的橫向磁化強(qiáng)度，同時與原磁場平行的縱向磁化強(qiáng)度也將減小。當(dāng)這個電磁場去掉之后，核系統(tǒng)的不平衡狀態(tài)并不能維持下去，而要向平衡狀態(tài)恢復(fù)。人們把向平衡狀態(tài)恢復(fù)的過程稱為弛豫過程。原子核從激化的狀態(tài)回復(fù)到平衡排列狀態(tài)的過程叫弛豫過程。這個過程遵循指數(shù)變化規(guī)律，其時間常數(shù)稱為弛豫時間。 弛豫過程所需的時間叫弛豫時間。即達(dá)到熱動平衡所需的時間。熱動平衡 即

22、因熱量而導(dǎo)致的動態(tài)平衡。核磁測井主要通過研究巖石孔隙中流體的弛豫過程了解巖石的儲集特性。因此，弛豫時間是核磁測井研究的主要參數(shù)。3. 說明巖石剩余磁性都有哪些類型？各有什么特點(diǎn)？（p144）剩磁的類型：在不同機(jī)制下可以形成不同類型的剩磁。（1）熱剩磁：從地下噴出地面后在地磁場中冷卻至常溫的過程中，磁性礦物因受到當(dāng)?shù)?、?dāng)時地磁場的作用，而平行于地磁場的方向被磁化，其結(jié)果獲得很強(qiáng)的剩磁，這種剩磁稱為熱剩磁。特點(diǎn)熱剩磁的強(qiáng)度大。熱剩磁的方向與外場一致。在弱磁場中熱剩磁的強(qiáng)度正比于外磁場感應(yīng)強(qiáng)度B： JTRMCTB式中，CT為比例系數(shù)。熱剩磁主要在居里點(diǎn)附近獲得。熱剩磁有很高的穩(wěn)定性。（2）沉積剩磁(

23、DRM) ：由于地磁場的作用，使礦物顆粒的剩余磁性按著當(dāng)時的地磁場方向取向并被固定下來的剩磁叫做沉積剩磁。模擬試驗(yàn)表明：n只要沉積時水含量超過50%，剩磁的偏角和傾角都與地磁場一致。n 如果母巖是單疇集合體，則其碎屑顆粒也是單疇或單疇集合體，所以它們在沉積過程中所獲得的剩磁也是穩(wěn)定的。n沉積剩磁強(qiáng)度的大小與外磁場成正比。n 沉積巖中的鐵磁性物質(zhì)比火成巖少，所以沉積巖的沉積剩磁比火成巖的熱剩磁要低幾十倍，乃至幾百倍。n 由于沉積剩磁弱，給磁性測量工作帶來一定困難，而且?guī)r石形成后，其他作用的次生剩余磁性相對來說較大，所以沉積巖的沉積剩磁不如火成巖的熱剩磁來得穩(wěn)定。（3）化學(xué)剩磁 (CRM)： 在一

24、定外磁場中，某些鐵磁性物質(zhì)在其居里點(diǎn)以下的溫度，經(jīng)過化學(xué)過程或相變過程而獲得的剩磁，稱為化學(xué)剩磁。特點(diǎn)在鐵磁性顆粒生成的初期，顆粒很小，弛豫時間很小，呈超順磁性，顆粒磁矩取向與外磁場很快達(dá)到平衡，獲得平衡磁化。當(dāng)顆粒尺寸增大到一定大小時，顆粒磁矩取向被固定。這以后顆粒的磁矩隨顆粒體積增大而增大，但方向分布不再變化。只要單疇顆粒足夠大，于是化學(xué)剩磁的弛豫時間也很長，磁性極為穩(wěn)定。因此，化學(xué)剩磁和熱剩磁一樣具有高度穩(wěn)定性，也是記錄和保持古地磁場的重要手段。在弱磁場中，化學(xué)剩磁的強(qiáng)度正比于外磁場感應(yīng)強(qiáng)度。在同樣的外磁場下，化學(xué)剩磁強(qiáng)度為熱剩磁強(qiáng)度的幾十分之一。（4）黏滯剩余磁性：在巖石形成時獲得的剩

25、磁稱為原生剩磁，而在巖石形成后獲得的剩磁，稱為次生剩磁。黏滯剩余磁性屬于次生剩磁，它是巖石長期置于地磁場中獲得的剩磁特點(diǎn)由于地磁場方向處在不斷變化之中，所以黏滯剩磁方向可能與原生剩磁方向不同。在某些巖石中，原生剩磁可能大部分衰減掉，此時的黏滯剩磁反而成為主要成分。顯見，黏滯剩磁給古地磁研究帶來干擾。因此，在測量磁性之前，應(yīng)對巖石標(biāo)本進(jìn)行磁清洗，以消除次生剩磁。4. 說明樣品退磁有哪些方法？各有什么特點(diǎn)？（p150）（1）、交變磁場退磁：將樣品置于峰值為Hmax的交變磁場中，逐漸將磁場減至零。Hc小于Hmax的磁疇都被退磁，樣品中殘留下來的剩磁由Hc大于Hmax的磁疇組成。交變退磁方法比較適合于

26、火成巖，因?yàn)榛鸪蓭r的磁性礦物主要是磁鐵礦，它的矯頑力較低，一般在1.6*106A/m以下，目前的設(shè)備可以產(chǎn)生這樣強(qiáng)的交變磁場（2）、熱退磁：熱退磁的方法是將樣品加熱到某一溫度，然后在無磁場狀態(tài)下冷卻，這時弛豫時間比較低的磁化強(qiáng)度矢量分布在隨機(jī)方向上，而弛豫時間長的材料的剩磁仍保留在原方向上。沉積巖中常見的赤鐵礦的矯頑力有時高達(dá)1.6*107A/m，目前產(chǎn)生這樣強(qiáng)的交變磁場困難較多，常采用熱退磁方法。第六章 地電學(xué)1. 說明地電場的組成及其特點(diǎn)？（p162）地電場：地球表面存在著天然變化電場和穩(wěn)定電場，總稱為地電場。大地電場：各種天然的全球性或區(qū)域性的變化電場稱為大地電場。局部電場（自然電場）：

27、天然的地方性的穩(wěn)定電場稱為局部電場。特點(diǎn)：大地電場和地球變化磁場密切相關(guān)，兩者的場源都是地球外部的各種電流體系。大地電場是矢量大地電場在地面的分布不僅取決于外部場源，還取決于地殼和地幔的電性結(jié)構(gòu)。2. 過濾電場的原理？ （p166）定義：當(dāng)?shù)叵滤趲r石的孔隙或裂隙中運(yùn)動時，由于巖石顆粒表面對地下水中正、負(fù)離子有選擇的吸附作用，便出現(xiàn)了正負(fù)離子分布的不均衡，從而形成自然電場，稱為過濾電場或滲透電場。絕大多數(shù)沉積巖吸附負(fù)離子，碳酸鹽吸附正離子。過濾電場的方向及原因：與地下水流向相反。這是因?yàn)椋捍蠖鄶?shù)巖石顆粒具有吸附負(fù)離子的作用，因此孔隙壁表面吸附了固定的負(fù)離子層，使運(yùn)動著的地下水中正負(fù)離子的數(shù)目不

28、相同，結(jié)果在靠近孔隙出口的一端出現(xiàn)多余的正離子，而在水流的反方向滯留著負(fù)離子。隨時間的延續(xù)，這種正負(fù)離子分布的差異形成了電位差，形成了與地下水流向相反的穩(wěn)定的自然電場。山地電場：由地形起伏形成的過濾電場常稱為山地電場。是由潛水由山頂向山谷滲透時產(chǎn)生的，在山頂形成負(fù)電位，在山谷形成正電位。3. 怎樣根據(jù)過濾電場判斷地下水的流向及地表水與地下水的補(bǔ)給關(guān)系？(p166) 過濾電場的方向及原因：與地下水流向相反。這是因?yàn)椋捍蠖鄶?shù)巖石顆粒具有吸附負(fù)離子的作用，因此孔隙壁表面吸附了固定的負(fù)離子層，使運(yùn)動著的地下水中正負(fù)離子的數(shù)目不相同，結(jié)果在靠近孔隙出口的一端出現(xiàn)多余的正離子，而在水流的反方向滯留著負(fù)離子

29、。隨時間的延續(xù)，這種正負(fù)離子分布的差異形成了電位差，形成了與地下水流向相反的穩(wěn)定的自然電場。 4. 擴(kuò)散電場的原理？ （p167） 地殼中兩種或幾種成分不同的巖石互相接觸，在接觸面上，不同巖石中的帶電粒子互相擴(kuò)散，形成雙電層，產(chǎn)生接觸電位差，可以形成擴(kuò)散電場。 在多孔巖石中，往往是離子的擴(kuò)散現(xiàn)象和巖石吸附現(xiàn)象同時發(fā)生，并且伴隨著水的滲透作用，這種水的吸附和滲透作用也會產(chǎn)生電場。5. 氧化還原電場的原理？地下巖礦石中電子導(dǎo)電體由于氧化還原反應(yīng)而產(chǎn)生的電場稱氧化還原電場。在氧化還原過程中，由于被氧化的介質(zhì)失去電子而帶正電；被還原的介質(zhì)得到電子而帶負(fù)電，這樣在兩種介質(zhì)之間便產(chǎn)生了電場。6. 說明什么

30、叫山地電場？ 是過濾電場的一種。通常是指山坡上的潛水由于重力作用向山坡下滲透時，由于巖石顆粒吸附負(fù)離子作用形成的電場。其場的特征是，對應(yīng)山坡頂處出現(xiàn)負(fù)電位。兩側(cè)坡上相對山頂電位趨正7. 影響巖土介質(zhì)電阻率的因素有哪些？ （p168-169）自然狀態(tài)下，巖土介質(zhì)的電阻率除與介質(zhì)組分有關(guān)外，還與巖石的結(jié)構(gòu)、構(gòu)造、孔隙度、濕度、礦化度及溫度、壓力等因素有關(guān)。介質(zhì)組分的影響：一般來說，當(dāng)巖石中良導(dǎo)性礦物的體積含量高時，其電阻率通常較低。相反，當(dāng)造巖礦物含量高時，巖石電阻率亦很高。結(jié)構(gòu)的影響：導(dǎo)電金屬礦物含量相同的條件下，浸染狀結(jié)構(gòu)巖石中良導(dǎo)性礦物被不導(dǎo)電礦物包圍，其電阻率要比良導(dǎo)性礦物彼此相連的細(xì)脈狀

31、結(jié)構(gòu)巖石為高(圖3)。因?yàn)閺碾妼W(xué)觀點(diǎn)來看，前一種情況不同電性的礦物顆粒的排列呈串聯(lián)形式，而后一種情況則呈并聯(lián)形式。 濕度的影響：濕度對巖石的電阻率有很大的影響，這是因?yàn)樗碾娮杪瘦^小，含水巖石的電阻率遠(yuǎn)比干燥的巖石低。 溫度：溫度越高，電阻率越低。礦化度的影響：巖石中所含水溶液的礦化度越高，其電阻率就越低。因此，在巖性變化不大的條件下，有可能在地面和井中應(yīng)用電阻率的差異來劃分咸、淡水的層位。 壓力的影響：對于某些巖石，它的電阻率隨應(yīng)力的增大而增高，但當(dāng)壓力超過某一限度（如破裂壓力）時，其電阻率會迅速降低。而且，電阻率隨應(yīng)力的變化，比其彈性性能隨應(yīng)力的變化還要明顯。8. 縱向電導(dǎo)和橫向電阻的含義

32、及其公式表述形式？ 為了研究層狀介質(zhì)的導(dǎo)電特性，我們在層狀介質(zhì)中取底面積為1m2、厚度如圖示的六面巖柱體(圖4)。當(dāng)電流垂直于柱體底面流過時，所測得的電阻稱為橫向電阻，用符號表示。顯然，第i層的橫向電阻等于該電性層的厚度與電阻率的乘積，即： 當(dāng)六面巖柱體由厚度和電性不同的個巖層組成時，按串聯(lián)電路原理，其總橫向電阻為：電流平行于巖柱體底面流過時所測得的電導(dǎo)稱為縱向電導(dǎo)，用符號表示，單位為西門子。顯然，第i層的縱向電導(dǎo)等于該電性層厚度與電阻率的比值，即 若六面巖柱體由個厚度和電性不同的巖層組成時，其總縱向電導(dǎo)為： 9. 請說明電阻率是怎樣測定的？ (p171)測量均勻大地的電阻率，原則上可采用任意

33、形式的電極排列，即在地表任意兩點(diǎn)用供電電極A、B供電，而在另兩點(diǎn)用測量電極M、N測電位差。下式即為利用四極裝置測定均勻各向同性半空間中電阻率的基本公式，式中K稱為裝置系數(shù)(或排列系數(shù))，它是一個只與各電極間距離有關(guān)的物理量。10. 說明視電阻率和真電阻率的區(qū)別？ (p171)理想情況：地面為無限大的水平面，地下充滿了均勻各向同性的導(dǎo)電介質(zhì)在這種情況下利用公式 ，得到的電阻率是大地的真電阻率。實(shí)際情況：地形地質(zhì)情況復(fù)雜，地形往往起伏不平，地下介質(zhì)也不均勻，各種巖石相互重疊，斷層裂隙縱橫交錯，或有良導(dǎo)礦體、溶洞等等，電阻率往往不均勻。在這種情況下利用上式計(jì)算得到的電阻率稱為視電阻率，它不是某一巖層

34、的真電阻率，而是該電場分布范圍內(nèi)，地下各種電性不均勻體和地形起伏的一種綜合反映，以 表示。11. 深度的分布規(guī)律有怎樣的意義？影響探測深度的主要因素是什么？ 12. 電阻率剖面法的總體特征是什么？有哪些分類？13. 電阻率剖面法和電阻率測深法有什么區(qū)別？14. 聯(lián)系“對稱四極剖面法”方法的命名說明“對稱四極剖面法”的總體特征及主要適用范圍？15. 聯(lián)系“聯(lián)合剖面法”方法怎樣根據(jù)視電阻率反推地下低阻或高阻體的存在？寫出公式。并說明利用該公式反推地下低高阻時有哪些假設(shè)？為什么？ 16. 研究電流密度隨的命名說明“聯(lián)合剖面法”的總體特征及主要適用范圍？ 17. 聯(lián)系“中間梯度法”方法的命名說明“中間

35、梯度法”的總體特征及主要適用范圍？ 18. 表土電性不均勻?qū)σ曤娮杪是€有什么影響？怎樣消除？ 19. 地形對視電阻率曲線有什么影響？怎樣消除？ 20. 聯(lián)合剖面法的兩條視電阻率與對稱四極剖面法的視電阻率曲線有什么關(guān)系？ 21. 什么叫復(fù)合對稱四極剖面法？它有哪些應(yīng)用？ （p180） 在一條測線的每個測點(diǎn)上，用兩種不同供電電極距的對稱四級裝置進(jìn)行測量。小極距反映淺部情況，大極距反映深部情況。 經(jīng)驗(yàn)：若大極距曲線在上，則基巖形狀與視電阻率曲線一致，否則相反。下層為高阻體時，視電阻率曲線與基巖形狀一致；否則相反。對稱四級剖面法的應(yīng)用:1、追索古河道:充填于古河道中的砂礫石，其電阻率比河床兩側(cè)砂粘土

36、的電阻率大得多2、探查喀斯特發(fā)育帶：視電阻率低于60的范圍對應(yīng)于巖溶發(fā)育帶范圍，而且根據(jù)低阻的小閉合圈圈定了一些孤立的溶洞和溶斗。3、確定基巖地起伏情況22. 什么叫電阻率測深法？ (p171)電阻率測深法亦可稱為“電阻率垂向測深法”，或簡稱為“電測深法”。它是研究指定地點(diǎn)近于水平產(chǎn)狀的巖層沿鉛垂方向分布情況的電阻率法。在這類方法中通常采用的是對稱四極裝置。對地面上某一點(diǎn)進(jìn)行電測深法測量時，原則上保持測量電極距MN不變，而在同一測點(diǎn)使供電電極距AB按一定的規(guī)律不斷增大；每改變一次極距，即測定一次電位差和電流。當(dāng)AB很大，以致MN之間的電位差減少到不便于準(zhǔn)確讀數(shù)時，可適當(dāng)加大極距MN。由關(guān)于勘探深度的概念得知，加大供電電極距可以增加勘探深度。因此，在同一測點(diǎn)不斷加大供電電極距所測出的視電阻率值的變化，就反映測點(diǎn)下由淺到深的電阻率有差異的巖層在不同深度處的分布情況。 23. 畫圖