地球物理学专业培养方案
一、专业介绍
地球物理学用物理学的原理和方法，对地球的各种物理场分布及其变化进行观测，探索地球本体及近地空间的介质结构、物质组成、形成和演化，研究与其相关的各种自然现象及其变化规律。研究方向包括地震学、勘探地球物理学、地球内部物理学、岩石力学与岩石物理学、地球电磁学和大地测量学等，该专业学术研究与应用研究并重，其研究成果不仅有助于增进对地球结构和各种物理现象及其运行规律的科学认识，而且也可以为众多的国民经济建设中具有重要意义的产业部门或高科技领域提供支撑，例如，勘探和开发利用石油与天然气、金属与非金属矿藏，预测与预防（或防治）诸如地震、火山、滑坡及岩爆等自然灾害，此外，地球物理学在国防领域也有很重要的应用。
二、专业培养目标
系统掌握本学科基础理论和专业知识，具备基本地球物理实验技能，具有严谨求实的工作态度和作风，具有较强的知识更新能力，具有适合现代科技发展和社会需求的创新意识和创业精神，具有国际化视野的高素质地球物理人才。毕业后能胜任地球物理学相关科研、应用和管理等工作，也可进一步攻读硕士或博士学位。
三、学制、授予学位及毕业学分要求
1、学制：四年。按照学分制管理机制，实行弹性学习年限，年限为3-6年。
2、学位：对完成本科培养方案内容并符合主修要求的学生，授予理学学士学位。
3、最低学分要求：本学科本科专业毕业最低学分要求为151.5学分（细分要求见第七部分）。
四、主干学科
地球物理学
五、专业主要（干）课程
地球与空间科学导论、普通地质学、理论力学I、弹性力学、数值分析、概率论与数理统计、数学物理方法、科学计算和计算机编程、地球物理学基础I (地震学原理)、地球物理学基础II（地磁学、地电学）、地球物理学基础III（重力学、地热学）、应用地球物理学I（地震勘探原理）、应用地球物理学II（重磁电探测方法及测井）、地球物理实验等。
六、主要实践性教学环节
地球物理野外实习、地质学野外实习、应用地球物理学II（重磁电探测方法及测井）、地球物理实验等。
七、课程结构及最低学分要求分布
通识通修必修课68.5学分
通识通修选修课10学分
专业基础课 26学分
专业核心课 22 学分
专业选修课 15 学分
实践课程（包括毕业论文、科技创新项目）10学分
最低毕业学分要求共 151.5 学分。
注：必修课学分不包括实践性课程学分，但包括理论课所带的实验课。
表1 专业必修课（基础课与专业核心课）与实践课程教学安排一栏表
表2 专业选修课教学安排一栏表
表3 实践性教学环节安排表
地球物理学基础复习资料 绪论 一．地球物理学的概念，研究特点和研究内容 它是以地球为研究对象的一门应用物理学，是天文学，物理学与地质学之间的 边缘学科。 地球物理学应用物理学的原理和方法研究地球形状，内部构造，物质组成及其 运动规律，探讨地球起源，形成以及演化过程，为维护生态环境，预测和减轻地球 自然灾害，勘探与开发能源和资源做出贡献。包扩地震学，地磁学，地电学，重力 学，地热学，大地测量学，大地构造物理学，地球动力学等。 研究特点：1.交叉学科地球物理学由地质学和物理学发展而来，随着学科 本身的发展，它不断产生新的分支学科，同时促进了各分支学科的相互交叉，加 强了它与地球科学各学科之间的联系。2.间接性都是通过观测和研究物理场的 信息内容实现地质勘查目标，研究的不是地质体本身，而是其物理性质。3 多解 性正演是唯一的，而反演存在多解。不同的地质体具有不同的物理性质，但产 生的物理场可能相同。不同的地质体具有相近的物理性质，由于观测误差，物理 场的观测不完整以及物理场特点研究不够，产生多解。不同的地质体具有相同的 物理性质，即使知道了地质体的物性分布，也无法确定其地质属性。 地球物理学的总趋势：多学科综合和科学的国际合作。 二．地球物理学各分支所依据的物理学原理和研究的物性参数。 地震学：波在弹性介质中的传播。地震体波走时，面波频散，自由振荡的本征 谱特征 重力学：牛顿万有引力定律。地球的重力场和重力位 地磁学：麦克斯韦电磁理论。地磁场和地磁势。 古地磁学：铁磁学。岩石的剩余磁性。 地电学：电磁场理论。天然电场和大地电场 地热学：热学规律，热传导方程。地球热场，热源。 第一章太阳系和地球 一．地球的转动方式。 1.自转地球绕地轴的一种旋转运动，方向自西向东，转速并非完全均匀，有微小变化。 2.公转地球绕太阳以接近正圆的椭圆轨道旋转的运动。 3.平动地球随整个太阳系在宇宙太空中不停地向前运动。 4.进动地球由于旋转，赤道附近向外凸出，日月对此凸出部分的吸引力使地 轴绕黄轴转动，方向自东向西。这种在地球运动过程中，地轴方向发生的运动即 为地球的进动。 5.章动。地轴在空间的运动不仅仅是沿一平滑圆锥面上的转动，地轴还以很小 的振幅在锥面内,外摆动，地球的这种运动叫章动。 二．地球的形状及影响因素。 地球为一梨形不规则回转椭球体。 影响因素：1.地球的自引力---正球体；2.地球的自转----标准扁球体；3.地球内 部物质分布不均匀--不规则回转椭球体
840-《地球物理学基础》考试大纲 一、试卷满分及考试时间 试卷满分为150分，考试时间为180分钟。 二、试卷的内容结构 地震学 60％ 地磁学 40％ 三、试卷的题型结构 填空题 20％ 分析题 80％ 四、考察的知识及范围 1、地震学 正确理解地震烈度、震级、地震频度、震中距、震源、震中、波阵面、射线、入射角、出射角、视入射角、视出射角、费马原理、球对称介质、本多夫定律、SNELL定律、高速层、低速层、正演、反演、传播速度、质点振动的位移、质点振动的速度和加速度、面波频散、相速度和群速度等概念。 在无源的情况下，建立无限均匀弹性介质中的波动方程及其解，掌握均匀平面波，非均匀平面波以及球面波之间的关系、矢量场分解及其运算，球面波的分解。掌握平面波在介质表面的折射和反射，非均匀平面波叠加形成面波的理论基础，以及自由表面瑞利面波和勒夫面波的频散特性。
以几何地震学为基础，分析近震射线及走时方程，建立首波的形成相关概念及波阵面方程。分析球对称介质中的射线特征与走时曲线的关系，确定地球内部速度分布的公式。 地震学以观测为基础，应了解地震仪的主要组成及工作原理，掌握摆的固有运动与地面运动之间的关系。另外，掌握地方震、近震、远震的射线传播路径、以及各类震相的运动学和动力学特征，学会识别简单的震相，以及利用地震记录定性判地震类别。再次，在测震学中，震级标定和用一个台或三个以上台进行地震定位是必须掌握的内容之一。 2、地磁学 地磁场的构成、地磁标势的通解、高斯系数的确定方法、高斯分析的本质内容；主磁场的起源、分布特点、西向漂移，磁极、地磁极；地壳磁异常特征、地磁异常的正演和反演、海底磁异常特征、居里温度；影响地磁场变化的因素、变化磁场的分类、地磁指数、Sq傅里叶系数确定球谐系数、典型磁暴的发展过程。
编号
专业名称
07
学科门类：理学
0701
数学类
070101
数学与应用数学
070102
信息与计算科学
0702
物理学类
070201
物理学
070202
应用物理学
070203
核物理
0703
化学类
070301
化学
070302
应用化学（注：可授理学或工学学士学位）
0704
天文学类
070401
天文学
0705
地理科学类
070501
地理科学
070502
自然地理与资源环境（注：可授理学或管理学学士学位）
070503
人文地理与城乡规划（注：可授理学或管理学学士学位）
070504
地理信息科学
0706
大气科学类
070601
大气科学
070602
应用气象学
0707
海洋科学类
070701
海洋科学
070702
海洋技术(注：可授理学或工学学士学位)
0708
地球物理学类
070801
地球物理学
070802
空间科学与技术（注：可授理学或工学学士学位）
0709
地质学类
070901
地质学
070902
地球化学
0710
生物科学类
071001
生物科学
071002
生物技术（注：可授理学或工学学士学位）
071003
生物信息学（注：可授理学或工学学士学位）
071004
生态学
0711
心理学类
071101
心理学（注：可授理学或教育学学士学位）
071102
应用心理学（注：可授理学或教育学学士学位）
中国地质大学研究生院 硕士研究生入学考试《地球物理学基础》考试大纲 一、试卷结构 简述题和论述题 二、考试大纲 1、地球的起源、运动与内部结构 考试内容：太阳系组成与演化、地球的转动与轨迹、地球的内部结构和地球内部的物质组成等方面内容。重点包括太阳系组成与演化、太阳系天体轨道特征、自转特征和质量与密度特征、地球的转动与轨迹、地球内部主要层圈结构（地壳、上地幔、过渡带、下地幔、内核及外地核）及其物理特征、地壳物质组成及洋壳和陆壳的区别以及上地幔、过渡带、下地幔、地核的物质组成及推测方法等问题。 2、地球的形状、密度及重力场 考试内容：地球重力、大地水准面与地球形状、正常重力场与重力异常、地壳均衡与重力均衡异常和潮汐作用与固体潮等方面的内容。重点包括地球重力场、地球的重力位、地球重力变化、重力等位面、大地水准面、地球的基本形状——标准椭球面、垂线偏差与高程异常、正常重力场、各种校正与重力异常、地壳均衡概念、均衡异常、潮汐作用、起潮力、重力固体潮等问题。 3、地球的磁场 考试内容：地球磁场及其构成、岩石磁性、地磁场起源假说、地球的变化磁场和古地磁学与地磁场变迁等方面内容。重点包括地磁要素、地磁要素发布特点、地磁偶极子场、基本磁场、磁异常、地球变化磁场三大类岩石磁性特征、自激发电机假说、地磁场成因的基本解释、地磁平静变化与扰动变化特征、岩石剩余磁性及其成因、古地磁学研究内容及方法、地磁极的漂移、地磁极的倒转等问题。 4、地球的电磁感应和电性结构 考试内容：地球电磁感应的物理基础、电磁感应与地球内部的电导率和地球深部电性结构特征等方面内容。重点包括地球电磁感应的物理基础、地球内部电磁场的来源、球体问题与平面问题、基本方程——麦克斯韦方程组、谐波场方程、趋肤深度、天然场源电磁感应、人工场源电磁感应、地球内部的电导率分特征。 5、地球内部热状态与地热场特征 考试内容：热场概念与岩石热物理特征、地球内部的热源与大地热流、地球内部的温度分布和地球的热历史等方面内容。重点包括地热场与热流密度概念、岩石热导率/比热/热扩散率/生热率、岩石热传递形式、地球原始温度、放射性生热、其它热源、大地热流值及其分布特征、地壳-地幔-地核温度分布规律、地球的热能源与耗损、地球的增温与约束等问题。 6、地球内部的地震波场 考试内容：地震与介质的弹性性质、地震波及其特征、地震体波的传播、地震面波及其特征、
我对地球物理学的认识 一、地球物理学需要科普 中国科协发布了我国公众具备当代科学素养的调查结果，总体上18岁至69岁的成年人群，达到基本科普素养水平指标的人口比例仅为1.98%。分类统计是：专业技术人员达标比例7.4%，国家机关人员达标比例5.4%；企业（生产）工人达标比例2.5%；商业服务人员达标比例2.3%；农业牧渔人员达标比例不足1%。 加强地球科学的普及，有利于培养人们的科学精神，形成尊重科学、实事求是的风尚；有利于引导广大群众树立正确的世界观、人生观、价值观，自觉抵制各种愚昧迷信和反科学、伪科学的行为；有利于开创地球与人类美好的未来。 二、固体地球物理学 固体地球物理学有3 个发展较早的基础性学科：重力和大地测 量学、地震学和地磁学。固体地球物理学还包含地电学和地热学。这两个学科发展历史不长，正在进一步发展之中。在固体地球物理学范围内，还有3个学科名称，它们都是对固体地球作综合性和整体性研究的。它们彼此之间的差别很小。大地构造物理学在30年代只讨论岩石和矿物形成的物理条件和过程，近年来其研究领域已由地球表层逐渐扩大到地球内部。地球内部物理学是研究地球内部物质结构、组成和物理过程的学科分支。地球动力学原是研究地球内部的作用力、物质对作用力的响应特性及有关的变化过程的。60年代板块大地构
造学说兴起后，有关地球的整体性运动的问题都以地球动力学的名称出现，是研究比较活跃的领域。 1、大地测量学 固体地球物理学中最老的学科之一。它是研究地球的形状和地面上各地点的空间位置和几何关系的一门学科。从大尺度来看，地面不是平的，甚至不是一个简单的规则曲面，而铅垂线的方向也并不总同真实地面垂直。于是测定远距离地点的方位和高程便不是一个简单的问题，而早已形成一个专门的学科。由于铅垂线的方向决定于重力，所以大地测量学和重力学是分不开的，后者是专门研究地球重力场的分布和成因的一门学科。地球重力场决定于地下物质的分布。重力学除同大地测量学有密切关系外，也同地质构造和矿产分布有关。重力分布是阐明地质构造和勘探有用矿床的一种重要数据。 2、地震学 固体地球物理学的主要支柱，应用极广。地震学不仅研究天然地震，而且利用由天然地震或人工地震所产生的地震波，来研究地球内部的结构或其他信息，特别是储油构造。地震勘探法主要是利用人工地震的地震波，现在已成为石油勘探最重要的方法之一。除此之外，地震观测还是监视地下核爆炸唯一有效的方法。在取得地球内部信息方面，地震学走在地学各学科的最前列，其潜力也是最大的。 3、地磁学
地球物理与空间信息学院专业介绍 学院大类专业介绍： 学院的专业属于地球物理类。该大类专业包括地球物理学（地质与地球物理实验班）、地球信息科学与技术两个专业。 地球物理类专业培养目标和要求：本类专业培养的学生，具备坚实的数理基础和较系统的地质、地球物理、3S等基本理论、基本知识和基本技能，能运用物理学、数学与计算机科学的理论、方法和现代高科技手段，从事与地球内部结构探索、地球动力和演化、资源勘查和开发利用、地质灾害的预测和防治、水利、电力、交通等重大基础工程的勘测、生态环境的保护以及对污染的监测等方面的工作，具有创新精神和实践能力、良好的科学素养及教学、科研能力、德智体全面发展的高级专门人才。 地球物理类毕业生应获得的基本知识和能力：掌握数学、物理学、地质学、计算机科学、信息科学、电子学等方面基本理论、基本知识和基本技能，具有坚实而宽广的专业基础知识；掌握地球物理学的基本理论、基本知识和基本实验技能；掌握遥感技术、地理信息系统和卫星导航定位技术等方面的基本理论和基本知识。 地球物理类主要课程设置和教学环节：数学、物理学、地质学、信息科学、地球物理学、3S课程等以及主要课程的实验和实习、地质实习、专业教学学习和毕业论文设计等。 地球物理类修业年限：四年
地球物理类授予学位：理学学士、工学学士 地球物理类主要就业领域：国土资源、水力、电力、交通（铁路、公路、桥梁、机场建设）、能源（石油、煤炭）、环保、信息等行业的研究所、大专院校、企业，从事科研、教学、生产及管理等工作，有很强适应性。 主要课程设置（前2年）： （1）、通识教育课程：包括马列、德育、英语、高级计算机程序设计、体育、军事理论等必修课，及人文、社科、经济、管理、社会实践等选修课程； （2）、学科基础课程：高等数学、大学物理、测量学、地质学、信号与系统、固体地球物理概论等； （3）、集中性实践环节：军训、测量实习、计算机程序课程设计、地质教学实习 （后两年专业培养阶段的主要课程和实践内容见各专业教学计划）
中科院研究生院硕士研究生入学考试 《地球物理学》考试大纲 本“地球物理学”考试大纲适用于中国科学院研究生院固体地球物理与地球动力学等专业的硕士研究生入学考试。“地球物理学”是相关学科专业的基础理论课程，它的主要内容包括地震学、重力与固体潮、地磁学、地热学及海底扩张与板块构造等部分。要求考生对其基本概念有比较深入的了解，掌握基本原理、方法及一般应用。 一、考试内容 （一）介质弹性与波动理论基础 1．弹性介质、应力与形变 2．弹性介质中的波动传播方程 3．弹性介质中的平面波与球面波 4．界面的影响 5．射线理论 （二）地震学基础 1．断层错动和地震波激发 2．地震仪与地震观测记录，地震的烈度、能量和震级 3．地震发震时间与震源位置的基本确定方法 4．地震体波的走时、振幅与理论地震图 5．球面层中地震体波的走时和地球内部基本构造 6．各种常见震相标示规则及其射线路径 7．地震面波的波动方程、频散方程和上地幔结构 8．地球的自由振荡 （三）地球势理论基础 1．地球重力位与地球形状 2．地球重力异常与地球内部构造 3．地球的固体潮 4．地球磁场的一般性质 5．岩石磁性与古地磁 6．地磁成因 7．地磁感应与地球内部的电导性 （四）热流与地球内部温度 1．热传导、热对流与热辐射 2．大地热流
3．热流方程的简单应用 4．地球内部温度 （五）大陆漂移、海底扩张和板块构造 1．大陆漂移与洋底扩张学说 2．板块构造与运动的基本理论与方法 3．地幔对流的基本理论 二、考试要求 （一）介质弹性与波动理论基础 1、了解并掌握地震波的弹性介质理论基础：弹性力学对介质的四个基本假定，应力与形变的基本定义，应力方程的推导过程以及包括杨氏模量与泊松比在内的五个弹性常数之间的相互关系； 2、熟练推导弹性介质中的波动传播方程，掌握纵波与横波的传播特征，了解其速度与密度及相关弹性常数的相互关系； 3、掌握弹性介质中的平面波与球面波的传播特征，特别是在简谐波情况下的振动与传播特征的异同； 4、了解界面的存在对入射纵（横）波、反射纵（横）波及折射纵（横）波的影响，并且掌握平面纵（横）波转播过程中折射系数与反射系数、转换系数的推导； 5、了解地震波射线理论中的费马原理，Snell定律，射线常数、本多夫定律、首波路径、首波临界角等基本概念。 （二）地震学基础 1、了解天然地震基本成因和断层错动激发地震波的基本概念；了解地震仪与地震观测记录的基本原理；了解地震烈度、能量和震级的基本定义；掌握地震发震时间与震源位置的测定原理与基本方法； 2、对于单个水平界面、单个倾斜界面及多层界面，掌握直达波、反射波与首波的走时方程的推导过程；掌握非匀速介质中迴折波参数方程形式的走时公式的推导，了解在不同速度分布函数的形式下，走时曲线的特征；了解平面层中体波的能量与振幅的关系并掌握在平面简谐波情况下的推导，了解直达波、迴折波、反射波与首波情况下，传播过程中的能量发散过程，以及自由界面对入射平面波的能量分配过程的影响等；简单了解地震体波的振幅受到哪些因素的影响以及利用广义射线理论求解理论地震图的基本原理； 3、掌握球面层中地震体波的射线参数方程与本多夫定律等的推导，不同的速率—深度分布曲线情况下对应的地震射线及其走时方程的推导，并了解正常及特殊情况下的走时曲线特征，掌握走时反演的古登堡方法与赫格罗兹—贝特曼—威歇特方法的一般原理与推导过程； 4、了解并掌握常用地震震相的标示规则及其传播过程中的射线路径、走时及振幅特征； 5、了解地震面波与地震体波在传播过程中的异同点，掌握洛夫波与雷利波的传播特征及在一些简单模型下的波动方程和频散方程；了解地震面波的频散方程及其所反映的地球内部构造，了解并掌握群速度与相速度的基本概念及其相互关系推导与计算方法；
《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。
绪论 一.地球物理学的概念，研究特点和研究内容 它是以地球为研究对象的一门应用物理学，是天文学，物理学与地质学Z间的边缘学科。 地球物理学应用物理学的原理和方法研究地球形状，内部构造，物质组成及其运动规律，探讨地球起源，形成以及演化过程，为维护生态环境，预测和减轻地球自然灾害，勘探与开发能源和资源做出贡献。包扩地震学，地磁学，地电学，重力学，地热学，大地测量学，大地构造物理学，地球动力学等。 研究特点：1?交叉学科地球物理学由地质学和物理学发展而来，随着学科本身的发展，它不断产生新的分支学科，同时促进了各分支学科的相互交叉，加强了它与地球科学各学科之间的联系。2.间接性都是通过观测和研究物理场的信息内容实现地质勘查目标，研究的不是地质体本身，而是其物理性质。3多解性止演是唯一的，而反演存在多解。不同的地质体具有不同的物理性质，但产生的物理场可能相同。不同的地质体具有相近的物理性质，由于观测误差，物理场的观测不完整以及物理场特点研究不够，产生多解。不同的地质体具有相同的物理性质，即使知道了地质体的物性分布，也无法确定其地质属性。地球物理学的总趋势：多学科综合和科学的国际合作。二?地球物理学各分支所依据的物理学原理和研究的物性参数。 地震学：波在弹性介质屮的传播。地震体波走时，而波频散，自由振荡的本征谱特征重力学：牛顿万有引力定律。地球的重力场和重力位 地磁学：麦克斯韦电磁理论。地磁场和地磁势。 占地磁学：铁磁学。岩石的剩余磁性。 地电学：电磁场理论。天然电场和大地电场 地热学：热学规律，热传导方程。地球热场，热源。 第一章太阳系和地球 一?地球的转动方式。 1?自转地球绕地轴的一种旋转运动，方向自西向东，转速并非完全均匀，冇微小变化。 2.公转地球绕太阳以接近正圆的椭圆轨道旋转的运动。 3?平动地球随整个太阳系在宇宙太空屮不停地向前运动。 4?进动地球曲于旋转，赤道附近向外凸出，口月对此凸出部分的吸引力使地轴绕黄轴转动，方向门东向曲。这种在地球运动过程中，地轴方向发生的运动即为地球的进动。 5. 章动。地轴在空间的运动不仅仅是沿一平滑圆锥面上的转动，地轴还以很小的振幅在锥面内,外摆动，地球的这种运动叫章动。 二.地球的形状及影响因索。 地球为一梨形不规则回转椭球体。 影响因素：1?地球的自引力…正球体；2?地球的自转■…标准扁球体；3.地球内部物质分布不均匀-不规则冋转椭球体
地球物理学概论论文 地球物理学是地球科学中的新兴学科，也是人类深入认识地球的主要工具。地球物理学以物理学研究的发展为依托，运用物理学的理论和方法探索地球内部的结构，动力系统及演化。其范围涉及地壳，地幔和地核，尤其是岩石层和软流层发生的各种物理现象，成因及其过程。通过地球物理场的观测、资料处理和模型计算已达到深入认识地球、造福人类的目的。 地球物理学由固体地球物理学、应用地球物理学、大地测量学、空间物理学、大气物理学、海洋地球物理学等分支学科组成。其中应用地球物理学的主要任务是应用地球物理原理和方法开展能源、资源的勘探与开发，地震灾害预测预防、地球环境的保护和污染检测。 地球物理学的主要学科有：地震、重力、磁法、电法、测井、遥感和海洋地球物理。 地震：地震分为天然地震和人工地震两大类。其中勘探地球物理学主要利用人工地震进行资源等勘探。地震勘探是近代发展变化最快的地球物理方法之一。它的原理是利用人工激发的地震波在弹性不同的地层内传播规律来勘探地下的地质情况。在地面某处激发的地震波向地下传播时，遇到不同弹性的地层分界面就会产生反射波或折射波返回地面，用专门的仪器可记录这些波，分析所得记录的特点，如波的传播时间、振动形状等，通过专门的计算或仪器处理，能较准确地测定这些界面的深度和形态，判断地层的岩性，是勘探含油气构造甚至直接找油的主要物探方法，也可以用于勘探煤田、盐岩矿床、个别
的层状金属矿床以及解决水文地质工程地质等问题。近年来，应用天然震源的各种地震勘探方法也不断得到发展。 重力勘探是地球物理勘探方法之一。是利用组成地壳的各种岩体、矿体间的密度差异所引起的地表的重力加速度值的变化而进行地质勘探的一种方法。它是以牛顿万有引力定律为基础的。只要勘探地质体与其周围岩体有一定的密度差异，就可以用精密的重力测量仪器找出重力异常。然后，结合工作地区的地质和其他物探资料，对重力异常进行定性解释和定量解释，便可以推断覆盖层以下密度不同的矿体与岩层埋藏情况，进而找出隐伏矿体存在的位置和地质构造情况。 磁法勘探也是地球物理勘探方法之一。自然界的岩石和矿石具有不同磁性，可以产生各不相同的磁场，它使地球磁场在局部地区发生变化，出现地磁异常。利用仪器发现和研究这些磁异常，进而寻找磁性矿体和研究地质构造的方法称为磁法勘探。磁法勘探是常用的地球物理勘探方法之一。它包括地面、航空、海洋磁法勘探及井中磁测等。磁法勘探主要用来寻找和勘探有关矿产；进行地质填图；研究与油气有关的地质构造及大地构造等问题。我国建国以来大多数铁矿区、多金属矿区及油气田等都进行了大量的磁法勘探工作，取得了良好的地质效果。磁法勘探也是基本地球物理手段，国家已纳入在全国范围内进行系统测量的计划，并已基本覆盖了全国重要地区。 电法勘探是根据岩石和矿石电学性质如导电性、电化学活动性、电磁感应特性和介电性，即所谓“电性差异”来找矿和研究地质构造的一种地球物理勘探方法。它是通过仪器观测人工的、天然的电场或交
一、名词解释、翻译、单位 1.大地水准面（3）(geoid)：与平均海平面（静止海水面）重合并向大陆延伸所形成的不规 则的封闭曲面，它是重力等位面，反映了地球内部实际的质量分部。 2.参考椭球（2）(reference ellipsoid)：把形状和大小与大地体相近，且两者之间相对位置确 定的旋转椭球称为参考椭球，是地球具有区域性质的数学模型，仅具有数学性质而不具物理特性。 3.地球椭率（1）(earth ellipticity)：地球椭圆体的扁度称为地球扁率。以赤道半径（长半轴a） 和极半径（短半轴b）的差与赤道半径的比值。 4.自由空气异常(free air gravity anomaly)：自由空气异常是指经地形校正、自由空气校正（高 度）、潮汐校正后的重力观测值与相应参考椭球体面上的正常重力值之差。它反映实际地球的形状和质量分布与大地椭球体的偏差。大范围的负自由空气异常表明地壳深部存在着质量亏损，反之，则存在质量盈余。 5.布格重力异常（2）(Bouguer gravity anomaly)：对观测值经过地形校正、布格校正（高度 （自由空气）校正与中间层（布格板）校正）、潮汐校正和正常场（纬度）校正后获得的重力值。反映地壳内各种偏离正常地壳密度的地质体，既包含各种局部剩余质量的影响，也包含地壳下界面起伏而在横向上对上地幔质量亏损（山区）或盈余（海洋区）的影响。 从大范围来看，布格重力异常在大陆山区应为大面积的负值区，且山越高负值的绝对值越大；而海洋区则反之。 6.地形校正（2）(topographic/terrain correction)：重力测量中，每个测点上为消除地形起伏 产生的重力影响所进行的校正。经过地形校正后的重力值就相当于观测点周围完全是平坦地形的重力值。 7.质量亏损（1）(mass deficiency)：相对于临近物质密度较小而引起的负布格重力异常的现 象。 8.绝对重力测量（1）(absolute gravity measurement)：绝对重力测量是用绝对重礼仪直接测 定地面上某点的绝对重力加速度的技术和方法。 9.重力加速度梯度（1）(gravitational acceleration gradient)：重力加速度沿铅垂或水平方向 的导数，表示重力场强度g在垂直或水平方向上的变化率。单位：厄缶 10.正常重力（位）（1）(normal gravity)：地球从总体上说处于流体平衡状态，大地水准面 接近于旋转椭球体面。所以假定：一个旋转椭球作为真实地球的理想模型，称为地球椭球。 它产生规则的重力场称为正常重力场。正常重力——椭球表面上正常地球重力场的数学表达式。其计算公式称为正常重力公式。 11.重力均衡（1）(Isostasy)：它阐明地壳的各个地块趋向于静力平衡的原理，即在大地水准 面以下某一深度处常有相等的压力，大地水准面之上山脉（或海洋）的质量过剩（或不足）由大地水准面之下的质量不足（或过剩）来补偿。运用地壳均衡学说可以研究地球内部构造，如上地幔的起伏；还可用于大地测量学中研究大地水准面形状，推估重力异常和计算垂线偏差等。 12.地壳均衡（1）(Isostasy)：从地下某一深度起，相同截面所承载的质量趋于相等。这个概 念称为地壳均衡，地面上大面积的地形起伏，必然在地下有所补偿。 13.A iry模式(Airy-Heiskanen model)：将地形所增减的质量补偿于山根与反山根，因而均衡面 不是同一个深度而有一定起伏的曲面。 14.Pratt模式(Pratt-Hayford model)：将地形所增减的质量均匀地补偿于海面与补偿深度之间， 所以地形高低不同的柱体，其密度是各不相同。 15.引潮力（1）(Tide-generating Force(Tidal Force))：月球对地球上单位质量的物体的引力， 以及地球绕地月公共质心旋转时所产生的惯性离心力，这两种力组成的合力称为月球在地
固体地球物理学 一、专业解析： （一）学科简介 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。 固体地球物理学有3 个发展较早的基础性学科：重力和大地测量学、地震学和地磁学。固体地球物理学还包含地电学和地热学。这两个学科发展历史不长，正在进一步发展之中。在固体地球物理学范围内，还有3个学科名称，它们都是对固体地球作综合性和整体性研究的。它们彼此之间的差别很小。是大地构造物理学，地球内部物理学，地球动力学。60年代板块大地构造学说兴起后，有关地球的整体性运动的问题都以地球动力学的名称出现，是研究比较活跃的领域。 （二）培养目标 在固体地球物理学专业领域掌握坚实的专业理论基础知识和系统的专业知识，具备从事科学研究的基本素质及独立承担专业技术工作的能力；了解所从事研究方向的国内外科技发展的最新动态，具有综合运用所学理论独立解决实际技术课题的能力；可从事本学科的科学研究、专业技术及教学工作，具有实事求是的严谨科学作风。掌握一门外语，能熟练阅读专业外文资料，并具有较好的科技写作能力。 （三）研究方向 (01)地震学 (02)地球内部物理学 (03)地球动力学
(04)勘探地球物理 (05)地球电磁学 （各个招生单位研究方向略有不同，以上以北京大学为例） （四）考试科目 (101)思想政治理论 (201)英语一 (301)数学一 (825)普通物理或(835)应用地球物理 （各个招生单位考试科目略有不同，以上以北京大学为例） （五）相近学科 与此专业相关的学科有：应用地球物理学，大地测量学，空间物理学，构造地质学。 二、推荐院校： 以下院校是该专业研究生院实力较强者，建议选报： （中国地质大学，中国科学技术大学，北京大学，武汉大学，同济大学，吉林大学，南京大学，中国矿业大学） 三、就业前景： 地球物理学专业的硕士就业形势良好，渠道畅通，都能保证在95％以上，去向基本上是中国所有的油田以及各地的工程物探公司。另外，三大石油公司的上游研究单位同样需要物探专业的研究生，但一般是需要自己直接递简历过去，有导师的推荐会更好。当然现在很多能源方面的外企也会招该专业。 地球物理专业的薪金的平均水平从初期来看可能比不上计算机等热门专业，但随着工作经验的增多，后期优势更加明显，是属于有潜力的那种类型。 四、就业方向： 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
《地球物理学基础》复习内容 2016年4月 一、绪论 1.地球物理勘探的概念； 地球物理勘探简称物探，它是以地下物质（岩石或矿体）的物理性质（密度、磁性、电性、弹性、放射性等）差异所引起的物理现象为研究对象，用不同物理方法和仪器，探测天然或人工地球物理场的变化。通过对上述变化的分析、研究，来推断和解释地质构造、矿产分布及人文因素在地下的各种分布情况（古墓、管线、污染范围等）。 2. 主要的地球物理勘探方法 重力勘探、磁法勘探、电法勘探、地震勘探、放射性勘探等。目前在煤田勘探中应用最多的是地震勘探、电法勘探、磁法勘探等。 3. 物探方法能取得成果的前提 探测目标与周围的岩石或土壤等应有明显的物性差异；勘查对象应具有一定的规模和合理的深度；探测地质体异常应能从干扰因素中识别与提取（探测的信号有足够高的信噪比）。 4. 正问题、正演、反问题、反演、反演结果的多解性 （1）正问题与正演 已知地质体的赋存状态（形状、产状、物性参数），已知探测方法以及采集参数，求观测结果（异常）。这个问题叫做正问题，求解正问题的过程叫正演。 （2）反问题与反演
已知探测方法、采集参数和观测结果（地球物理异常），需要推断地质体的赋存状态（形状、产状、空间位置）和物性参数（密度、磁性、电性、弹性、速度等）。这样的问题叫做反问题，求解反问题的过程叫做反演。（3）反演结果的多解性 由于地球物理场的等效性（由于各种因素的影响，不同的地质状况可能会观测得到非常接近的数据），使得反演的结果具有多样性，这多由地质因素引起。 5. 煤矿采区三维地震勘探目前主要解决什么地质问题 主要地质任务是解决构造问题，解释煤层中的大中小断层（一般要求落差大于5米的断层要准确，落差3-5米断层要解释）、褶曲、陷落柱等，常常也要求给出煤层厚度等值线、底板等高线图。 二、电法勘探部分： 1. 影响岩土介质电阻率的主要因素 （1）导电矿物含量及其连通情况； （2）介质的结构、构造、孔隙度； （3）岩矿石的含水饱和度及含水矿化度； （4）温度、压力等。 2. 均匀大地电阻率的测定方法 为了测定均匀大地的电阻率，通常的做法是在地表设置如图所示的四极电路，利用下面一组公式计算其电阻率。
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地球物理学 地震学：波在弹性介质中的传播。地震体波走时，面波频散，自由振荡的本征谱特征 重力学：牛顿万有引力定律。地球的重力场和重力位 地磁学：麦克斯韦电磁理论。地磁场和地磁势。古地磁学：铁磁学。岩石的剩余磁性。 地电学：电磁场理论。天然电场和大地电场 地热学：热学规律，热传导方程。地球热场，热源。 第一章太阳系和地球 地球内部结构 地壳：地下的一个地震波速度的间断面，P波速度由界面上方的6.2km/s增至8.1km/s左右。这个间断面称为莫霍面（M面）。莫霍面以上的介质称为地壳，以下的介质称为地幔。地壳构造复杂，厚度不均，大陆厚，海洋薄。
二．放射性衰变规律 每单位时间所衰变的原子数目与压力，温度等外部条件无关，只于当时存在的衰变原子的数目成正比。 半衰期：原子数衰变到原来数目的一半所需的时间。放射性衰变的时间通常为半衰期的十倍。 三．放射性平衡 在母体同位素衰变时，初始衰变产物经常也具有放射性，它们也会发生一系列衰变，最终变成稳定的元素。中间过程的每个放射性元素都有自己的衰变常数，但经过一定的时间后，这个系列会达到平衡，即各中间产物的数量保持不变。四．主要的放射性元素 铀\钍--铅，钾----氩，铷----锶，放射性碳，氚。 地球初期情况假设 1.在地球形成初期，各种铅同位素的比值在各处都相同；
2.从某时起，地球不同区域的铀，钍，铅都各有特征的比值，这些比值只随放射性元素的衰变而改变； 3.在以后某个时期，方铅矿和其它一些不含铀，钍的铅矿分离出来，铅同位素的比值不再变化 4.铅与铀，钍分离或成矿的时间可以独立地测定。 第三章天然地震 一．地震分类 成因：构造地震，火山地震，陷落地震。 震源深度：浅源地震（《60km），中源地震(60--300km)，深源地震(>300km)。 震中距：地方震（<100km）,近震（<1000km），远震(>1000km) 地震强度：弱震，有感地震，中强震，强震 二．全球地震带的分布和它与板块构造之间的关系
地球物理学概论题+答案 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
《应用地球物理》学科专业发展战略研究 应用地球物理的主干学科是地球物理学。地球物理学根据其研究内容，总体上可以分为两大类：应用地球物理和理论地球物理。应用地球物理(又称地球物理勘探，简称物探)的研究范围比较广泛，主要包括能源勘探、金属与非金属勘探、环境与工程探测等。方法手段包括地震勘探、电法勘探、重力勘探、磁法勘探、地球物理测井和放射性勘探等，通过先进的地球物理测量仪器，测量来自地下及地球外部空间的地球物理场信息，对测得的信息进行分析、处理、解释，进而推测地下的结构构造、矿产分布和进行空间地球物理研究。应用地球物理是对石油及天然气、金属与非金属矿床、地下水资源及工程与环境等进行勘察及探测、处理、解释的主要学科。 应用地球物理是地球物理学的一部分，应用地球物理本科专业建设是地球物 理学学科专业建设的重要组成部分。应用地球物理与地球物理学具有共同的理论基础，都是运用物理学的原理和方法，通过观测、实验、理论分析和计算模拟等过程来研究与地球有关的物理问题和地质问题。有着相同的方法论，概括地说可分为三个阶段，即数据采集、数据处理和数据解释。应用地球物理技术的发展离不开地球物理学理论研究的进步，更需要数学、物理学、电子科学和计算机科学的最新成就。同样，地球物理学理论研究也不可能没有应用地球物理所提供的技术支持。地球物理学本身是一个整体，在中国这样一个特定的环境下，被人为的分成理论地球物理和应用地球物理。 应用地球物理专业充分体现了多学科交叉的特点，其学科基础涉及到地质学、数学、物理、电子学、计算机科学等。由于其多学科的交叉和较强的实践性，目前没有替代它的相应专业。 应用地球物理专业培养的人才主要服务于地质、石油、煤炭、冶金、道路、 交通、水利水电、航空航天、国防建设、城市建设、灾害防治等多个领域，在国民经济建设和科学技术发展中发挥着重要的作用。 一、应用地球物理专业的地位和作用 应用地球物理在国家的经济建设和保证各个领域的可持续发展中，有着非常重要的作用。国外著名学者弗瑞斯特、梅爱斯等很早就对世界的发展问题作过专门的研究，他们认为21世纪世界各国经济活动的总体增长趋势将面临三个方面的刚性约束：其一，地球上有限的空间；其二，资源稀缺的日益加剧；其三，环境自净能力的限制．同样21世纪的中国将不可避免地遭遇到资源、环境与发展的巨大挑战，自然资源的超常规利用，生态环境的日益恶化，都将成为未来发展的瓶颈制约。在21世纪初20年，中国国民经济总量将翻两番，对于地质资源的需求将提出巨大的需求．根据2020年的计算，中国每创造1000美元的国内生产总值，就需要有1.5吨地质资源的投入．当前，我国矿产资源供求形势严峻，主要支柱性矿产资源储量消耗速度明显超过新增资源量速度，石油、富铁矿、铜、铬、钾盐等重要矿产资源国内供应严重不足，进口量逐年攀升．矿产资源勘察开发后备基地严格缺乏，一大批主要矿山面临资源枯竭困境．且今后资源的勘探、开发和开采的难度日渐增大。资源短缺正在不同程度地制约着我国经济建设的发展．在矿产资源中，与能源紧密联系的能量资源也是国民经济发展所必需的自然资源，包括煤、石油、天然气等，特别是石油、天然气是具有战略定义的能量资源．在21世纪下半叶，人类将面临石油资源枯竭的
地球物理学专业 专业简介 学科：理学 门类：地球物理学类 专业名称：地球物理学专业 地球物理学专业是一门介于物理学、地质学、大气科学、海洋科学和天文学之间的边缘科学。本专业培养具有坚实的数学、物理基础，丰富的地球物理学方面的基本理论和基本知识，深厚的外语与计算机知识，可以到科研机构、高等院校、能源与资源、灾害预测与预报、通讯、航空与航天、国家机关等部门从事科研、教学和高级管理工作的专门人才。 专业信息 培养目标：本专业培养具备坚实的数理基础和较系统的地球物理学基本理论、基本知识和基本技能，受到基础研究和应用基础研究的基本训练，具有较好的科学素养及初步的教学、研究能力，能在科研机构、高等学校或相关的技术和行政部门从事科研、教学、技术开发和管理工作的高级专门人才。 培养要求：本专业学生主要学习地球物理学方面的基本理论和基本知识，受到基础研究和应用基础研究方面的科学思维和科学实验训练，掌握地球深部构造、地震预测、地球物理工程、能源及矿产资源勘察等研究与开发的基本技能。毕业生应获得以下几方面的知识和能力： ◆掌握数学、物理、地质学等方面的基本理论和基本知识； ◆掌握地球物理学的基本理论、基本知识和基本实验技能，以及地球内部构造、地震预测、地球物理工程、能源及矿产资源勘察等的基本技能； ◆了解相近专业的一般原理和知识； ◆了解国家科技、产业政策、知识产权等有关政策和法规； ◆了解地球物理学的理论前沿、应用前景和最新发展动态； ◆掌握资料查询、文献检索及运用现代信息技术获取相关信息的基本方法；具有一定的实验设计，创造实验条件，归纳、整理、分析实验结果，撰写论文，参与学术交流的能力。 主干学科：地质学、物理学。 主要课程：地球物理学(地震学、重力学、地磁学、地电学)、地球物理观测、地质学、连续介质力学、计算机及信息处理等。 实践教学：包括主要课程的实验和实习。野外地质实习、毕业实习等，一般安排6—12周。 修业年限：4年。 授予学位：理学学士学位。 相近专业：地质学、勘查技术与工程、资源勘查工程。 原专业名：地球物理学、空间物理学。 就业数据