地球物理基础2010

《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 =+=++， cos X H D =， sin Y H D =⋅cos H T I =⋅， sin Z T I =⋅， tan /I Z H =， arctan(/)I Z H =tan /D Y X =， arctan(/)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。

地球物理学的基础知识地球物理学是科学探究地球物理特征寄托于地球物理现象的地球学的分支。

它通过对地球的重力、磁场、热力、振动等物理现象的研究，揭示了地球内部隐蔽的物质构造、演化过程和地球系统的动态行为，具有重要的理论和实际应用价值。

地球物理学的基础知识包括：1. 重力场。

重力场是由于地球的引力而产生的。

它存在于在地球表面和其较高层次上，对地球物理探测的结果产生了很大的影响。

在地球表面上，重力的大小和方向不同，这是由于地球表面各个地方的质量、形状和旋转的影响。

可以通过测量重力场的变化获得地球的质量和尺寸以及地球内部结构的部分信息。

2. 磁力场。

磁力场是由地球内部产生的，它带有磁性，拥有磁极和磁场线。

由于地球的运动和转动，磁力场在不断地变化着。

磁力场的变化可以用来解释地球的磁性和地球内部的运动，如地震的发生。

通过对地磁场的研究，可以获得地球内部的结构和演化过程的一些信息。

3. 电磁场。

电磁场是由于地球内部电流而产生的，它存在于地球的大气层中，对地球物理探测的结果也有很大影响。

电磁场可以用来解释地球上的电漏电现象、地震、火山活动等，同时还可以提供一些地球物理学研究的新技术。

4. 地震学。

地震学是研究地球内部物质运动和地震现象的科学分支，它可以揭示地球的构造、地壳运动的特征和地球内部的能量分布。

地震学主要研究地震波，根据不同类型的地震波的传播特性和速度，可以推断出地球内部的物质结构。

5. 热力学。

热力学的研究对象是地球的热流，包括地球表面的热流和地球内部的热流。

热流是由于地球内部热能的流动而产生的。

通过热流的研究，可以揭示地球内部物质的深度和性质，同时还可以研究地球上的一些热现象。

总结：地球物理学是一门涉及地球内部结构和物质运动的学科。

它通过对地球的重力、磁力、电磁、地震、热力等物理现象的研究，揭示了地球内部隐蔽的物质构造、演化过程和地球系统的动态行为，对人类理解地球及其环境、资源的形成和发展，探索未来的可持续发展都具有重要意义。

地球科学是一门涵盖地质、地球物理、地球化学、地球生物等多个领域的综合性学科。

地球科学基础是地球科学考研的重要组成部分，而选择合适的参考书目对于考研备考至关重要。

下面将为大家推荐一些地球科学基础考研参考书目，希望对广大考生有所帮助。

一、地质学1. 《地质学概论》作者：程裕旺内容简介：本书详细介绍了地质学的基本概念、基本原理和基本方法，适合初学者阅读。

2. 《地球物理学基础》作者：周有光内容简介：该书系统介绍了地球物理学的基本理论和基本方法，涵盖了地球物理学的主要内容，对于理解地球内部结构和物理过程有很好的帮助。

3. 《地球化学基础》作者：陈永昌内容简介：该书全面介绍了地球化学的基本理论、基本原理和基本方法，对于理解地球化学的基本概念和基本规律有很大的帮助。

二、地球物理学1. 《地球物理学导论》作者：王旭内容简介：该书系统介绍了地球物理学的主要内容和基本理论，对于理解地球物理学的基本原理和基本方法有很大的帮助。

2. 《地球电磁学》作者：杨庆玲内容简介：该书详细介绍了地球电磁学的基本理论和实践方法，适合地球物理学专业的考生阅读。

3. 《地震学基础》作者：王大年内容简介：该书系统介绍了地震学的基本理论和实践方法，对于准备从事地震研究工作的考生有很大的帮助。

三、地球化学1. 《地球化学原理》作者：陈家炎内容简介：该书详细介绍了地球化学的基本原理和基本方法，适合地球化学专业的考生阅读。

2. 《地球化学实验指导》作者：王忠秋内容简介：该书系统介绍了地球化学实验的基本原理和基本方法，对于准备进行地球化学实验研究的考生有很大的帮助。

3. 《地球化学方法》作者：贺振宇内容简介：该书详细介绍了地球化学分析的基本原理和实践方法，对于进行地球化学分析工作的考生有很大的帮助。

以上就是本文推荐的地球科学基础考研参考书目，希望对广大考生有所帮助。

备考过程中，希望考生能够根据自己的专业方向和考试内容，选择适合自己的学习资料，提高学习效率，取得优异成绩。

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.地球动力学考试内容：板块构造的基本模型、板块的边界类型、板块构造的基本单元、板块构造的驱动机制。

地球的内部结构、地幔对流的理论、对流发生的条件、地球内部热量的传输方式、地球内部温度、密度、波速的分布特征，地幔对流存在的证据。

地球不同圈层的物质组成、地球内部的相变面、相变面对于确定地球内部温度的意义、固态相变在热对流中的作用。

外核对流的动力来源。

地球化学成份的确定方法。

全球地表热流的分布特征、地球在形成时间的热能来源以及现今的热能来源。

放射性元素在不同岩石中含量的差别。

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、重力测量基本原理、各种校正与重力异常、岩石密度、地壳均衡概念、均衡异常、重力异常正演、潮汐作用、起潮力、重力固体潮、重力场与地球内部结构等问题。

3.地球的磁场考试内容：地磁场的构成及分类与时空特征及其起源、地磁场的长期与短期变化、地磁活动性、地磁场的建模与模型、古地磁学、岩石磁学、磁法勘探、地磁场观测仪器及测量方法与技术、地磁测量数据的整理与处理、地磁学应用领域等。

重点包括地磁学基本概念与方程（如磁标势、磁感应强度、磁场强度、磁化强度、磁矩、磁化率、磁导率、泊松方程与拉普拉斯方程、磁偶极子场、磁异常等）、地磁要素及其时空分布特点、地球主磁场及其长期变化、自激发电机假说、地磁场的短期变化、三大类岩石磁性特征、岩石圈磁场与岩石磁性及岩石圈磁性结构、磁法勘探的基本原理与数据采集及处理和解释、岩石剩余磁性及其成因、古地磁学研究内容及方法、地磁极的漂移与倒转等问题。

部分地球物理基础试题及答案2002年地球物理基础答案参考书1地球物理学原理和应用（恽等，南京大学出版社）参考书2地震勘探原理（卢继梦，石油大学出版社）参考书3勘查地球物理学（王庙岳等，地震出版社）1、解释以下各词的物理意义地球引力势：重力和离心力的合力就是地面物质的引力。

有一个函数，它是一个单值连续函数，它在不同坐标方向上的导数正好等于该方向上的重力分量。

这个函数叫做重力场的势函数，简称重力势。

参考书3p47地震波阻抗：当地震波在某一介质上传播时，密度与速度的乘积。

参考书1p7叠加速度：当地下介质不是水平层状介质时，相应的反射波时距曲线将更加复杂，在实际速度分析工作中，为了简化问题，常将复杂的反射波时距曲线看作双曲线，即t2=t02+x2/v2，式中v为叠加速度。

参考书3p154视电阻率：在电场作用范围内，各种地层和地质体综合影响下获得的电阻率。

参考书1p344磁场强度：单位正磁荷在磁场中某点所受的力，单位为奥斯特。

参考书1p227地震波抟播介质的品质因子（q值）：参考书1p136―1392.请简要描述洋中脊扩张的地球物理证据。

(预备知识：1、地幔：莫霍面至古登堡面之间的圈层，厚约2800km，分为上地幔、下地幔两层。

2、软流圈：地表以下80―250km的低速层，位于上地幔中，横波传播速度在该层中明显降低，该层中物质部分为溶融状态，因而物质可以缓慢流动。

3、岩石圈：软流圈之上的刚性外层，包括地壳和部分上地幔，全球各处厚度不等，一般厚约80―180km。

4、板块：地球上刚性的岩石圈分裂成为许多巨大块体，全球分为7个板块――北美洲板块、南美洲板块、太平洋板块、欧亚板块、非洲板块、印度板块、南极板块，板块之间的边界为洋中脊、海沟、转换断层、地缝合线，板块边界为地壳活动强烈的地带。

)答：海脊是延伸到世界海底的巨大山脉。

海脊的横截面是一个平缓的等腰三角形，从其轴线到两个斜坡呈阶梯状下降。

海脊是地球上板块分离的边界。

地球物理基础实验报告姓名：学号：专业：地球物理学班级：第二部分：本人对地球物理学的简单理解与认识一、地球物理学的研究内容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，探索地球本体及进地空间的介质结构、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。

在此基础上为探测地球内部结构与构造、寻找能源、资源和环境监测提供理论、方法和技术，为灾害预报提供重要依据。

地球物理学的研究内容总体上可以分为应用和理论地球物理两大类。

应用地球物理(又称勘探地球物理)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。

勘探地球物理学利用地球物理学发展起来的方法进行找矿、找油、工程和环境监测以及构造研究等，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，测量来自地下的地球物理场信息，对测得的信息进行分析、处理、反演、解释，进而推测地下的结构构造和矿产分布。

勘探地球物理学是石油、金属与非金属矿床、地下水资源及大型工程基址等的勘察及探测的主要学科。

理论地球物理研究对地球本体认识的理论与方法。

如：地球起源、内部圈层结构、地球年龄、地球自转与形状等，具体包括地震学、地磁学、地电学、地热学和重力学等。

理论地球物理学通过地震波场和电磁波场探测发现了位于上地幔的软流层，为活动论的新的地球观提供了惟一站得住脚的理论依据；通过全球大地热流量的测量圈定了热的洋脊和冷的消减带，结合古地磁研究结果和大洋中脊的条带状磁异常特征，为海底扩张和大陆飘移学说提供了令人信服的佐证；通过全球地震活动性和震源空间分布特征、全球重力、地磁和地热测量，为板块边界的划分提供了准确的依据；综合各种全球性的地球物理观测结果，对地球热状态、岩石圈热结构和流变性质提供了新的认识，为一直悬而未决的板块运动驱动机制问题的解决提供了新的依据。

二、地球物理学的分类整体而言，地球物理学是利用物理方法研究地球或其他行星的科学，主要研究地球的各种物理性质，包括地球内部及表面的组成及各种自然作用与变化规律。

地球物理学基础绪论一．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。

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。

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--不规则回转椭球体三．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。

地幔：从莫霍面到地下2900km深处这一层称为地幔。

分为上地幔和下地幔。

地球物理勘探基础知识(新)地球物理勘探是指利用地球物理方法获取地壳内部结构和性质的信息，以达到预测地下结构或探明资源等目的的一种综合性地球科学研究方法。

本文将介绍地球物理勘探的基础知识，包括常用的勘探方法、勘探仪器和勘探数据分析。

常用的勘探方法重力勘探重力勘探是借助测量地面某一点的重力加速度值，推算该点地下某一深度处岩石密度变化的勘探方法。

重力勘探在石油、天然气等行业广泛应用。

根据测量的重力异常值可以判断地下岩石分布情况，如海拔高度。

重力异常值正常情况下具有对称性，异常越大，目标物体就越大。

电法勘探电法勘探是利用地球的电场和电磁场变化，推断地下岩石结构和储集体的分布情况的勘探方法。

它是以测量地下电阻率为基础来研究地下岩石或导体体系的变化, 能够研究水文地质结构、矿产资源、岩石物理、地球工程等领域。

电法勘探可区分不同类型储集体和岩石之间的电阻率差异，定量分析水、矿床等资源的分布状态及其经济价值。

电磁法勘探电磁法勘探是以磁场及变化规律分析地下物质及其性质的勘探方法。

它是通过对表面产生的交变磁场产生的感应电流进行测量以及释放交变磁场来建立地下岩石的电磁模型，研究地下储层的性质和分布。

电磁法勘探可用于水文地质、矿产地质、岩石物理学、地球环境、天然气等勘探领域。

勘探仪器重力仪器重力仪器是测量重力场的仪器。

常用的重力仪器是重力计，主要是为研究地球物理、大地构造及矿产资源勘探等领域提供数据，每个仪器的测量精度都很高，能够提供高精度的数据。

在勘探过程中，需要先找一个基准点，将该点的重力加速度测量，然后在不同的测量位置进行重力测量，通过计算得到重力值，再将实际的重力值减去基准点的重力值，得到重力异常值，以此判断地下结构。

电磁仪器电磁仪器主要用于电磁法勘探，主要包括感性测量仪和自感式测量仪，在测量时需要电源、线圈、容器等设备。

电磁仪器通过对不同频率的电磁波进行测量，可以反演地下结构和地质体性质，并形成立体图像。

声波仪器声波仪器适用于有一定的岩层透明性，能够将地下岩层的声波信号反射出来，形成描述岩体特性的振动图像。

地球物理学基础（2010） 作业011、通过这两次课对地球物理学的介绍，请联系实际谈谈你对地球物理的认识和看法（如什么是地球物理，它所研究的对象、主要内容和方法等）。

结合原来专业、现在专业，谈谈地球物理将在你今后的科研、工作中发挥的作用。

答：地球物理学研究的内容包括研究地面形状的大地测量学，研究海洋运动的海洋物理学，研究低空的气象学和大气物理学，研究高空以至行星际空间的空间物理学，研究地球本体的固体地球物理学，以及其他一些小分支如火山学、冰川学、大地构造物理学等。

狭义的地球物理一般指固体地球物理学。

固体地球物理包括地震学、地球电磁学与古地磁、重力学、地球动力学等。

地球物理学的研究方法包括地震学（天然地震、人工地震）、势能场（重力场、电磁场）、地热流等方法。

地球物理对社会发展有巨大的推动作用，能应用于防灾减灾、资源能源探测、考古、工程建设、国防安全等各个领域。

2、查资料：估算1）地球每秒所释放的能量；2）全世界以及中国总的电力装机容量；3）对这两组数据进行分析说明或评价答：1）、参考HN Pollack, SJ Hurter, JR Johnson. Heat Flow from the Earth's Interior: Analysis of the Global Data Set. Reviews of Geophysics,1993. 的文章中给出的全球热流值，海洋和大陆平均大地热流值为102±2.2 mWm-2和65±1.6mWm-2，计算得到全球总的热流损失为44.2*1012W。

2）、中国总的电力装机容量在2009年约为9亿千瓦时，全球总的电力装机大概为30亿千瓦时。

3）、地球释放的能量要远大于装机容量，地热是一个庞大的能源来源，如果能够好好利用，将会缓解日益突出的能源供应不足的问题，推动社会发展。

3、试画出几种断层的结构示意图，并标明受力情况答：正断层：地层两侧受到水平拉伸力，上下面受到挤压力，一般的情况是，在水平拉伸力和垂向挤压力的作用下，下盘上升，上盘下降。

地球物理学基础
地球物理学是研究地球内部结构、地球表面和地球大气的物理学科。

它涵盖了地震学、地热学、地电学、地磁学、地引力学和地球物理勘探等领域。

地球物理学基础包括理论、实验和观测方法，以及地球物理学的基本概念和原理。

以下是地球物理学的一些基础内容：
1. 地震学：研究地震活动和地震波传播，以了解地球内部结构和地震危险性。

2. 地热学：研究地球内部的热流和热传导现象，以及地下水系统和地热能资源的利用。

3. 地电学：研究地壳中的电导性和电磁现象，用于勘探矿
产资源和地下结构。

4. 地磁学：研究地球磁场的产生和变化，以及地球磁场与
地球内部结构和太阳活动之间的相互关系。

5. 地引力学：研究地球重力场的变化和地球引力对物体的
影响，用于勘探油气资源和探测地下结构。

6. 地球物理勘探：利用地球物理方法进行地下结构和资源
勘探，包括地震勘探、电磁勘探、重力勘探和磁力勘探等。

地球物理学基础的学习可以深入了解地球的物理特性和地
球内部结构，为地质学、地球科学和地球工程学等领域的
研究和应用提供基础知识。

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，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，测量学，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。

地球物理学基础知识地球物理学是研究地球内部结构、地球表面及其周围空间的物理现象和规律的学科。

它以物理学的基本原理和方法为基础，运用数学和地学等交叉学科的知识，对地球内外的物质和能量进行分析和研究。

本文将介绍地球物理学的一些基础知识。

一、地球的结构地球可以分为地壳、地幔和地核三层结构。

地壳是地球最外层的固体壳层，包括陆壳和海壳。

地幔是地壳之下约2900公里至6500公里深的部分，主要由固态岩石组成。

地核则是地幔之下，直径约约为3480公里，由外核和内核组成，外核为液态，内核为固态。

二、地震学地震学是研究地震现象的学科，通过地震波传播及其特性的观测和分析，可以推测地球内部结构和物质分布。

地震波可以分为体波和面波两类。

体波包括纵波和横波，它们在地球内部的传播速度不同。

面波包括Rayleigh波和Love波，它们主要沿地球表面传播。

三、地磁学地磁学是研究地球磁场的学科，地球磁场是地球物理学中特别重要的研究对象之一。

地磁场的主要特征是地磁南北极的存在和地磁场强度的变化。

地磁场的产生与地球内部的液态外核中的电流有关。

四、地热学地热学是研究地球内部热能的学科。

地球内部的热能主要由地热流和地热梯度来表示。

地热流是指通过地壳传递的热量，地热梯度指的是地温随深度变化的速率。

地热能的利用可以用来发电和供热等领域。

五、地震勘探地震勘探是利用地震波在地下介质中的传播特性，来探测石油、天然气等资源的一种方法。

地震勘探利用地震仪记录地震波在地下的传播情况，通过对地震数据的处理和解释，可以预测地下岩石的性质和分布，为资源勘探提供重要依据。

六、地球重力场地球重力场是指地球上各点所受的重力的大小和方向分布。

地球的重力场不仅与地球内部的物质分布有关，也受到地球自转和地球形状的影响。

地球重力场的测量可以通过重力仪器进行，对地质学、气象学和海洋学等领域具有重要意义。

七、地电学地电学是研究地球内部和地表过程产生的电场和电流现象的学科。

地球内部存在电导层，当地磁场变化或电场作用下，电流会在地下流动。

1 / 1 2004-2005年度《地球物理学基础》课程期末考试试题（2004年12月30日上午10:00—12:00）（课堂开卷，但禁止参考印刷与复印材料，仅准使用手写材料）1、 名词解释（每小题2分，共20分）：(1) 大地水准面 (2) 布格异常 (3) 固体潮汐 (4) 地磁场基本要素(5) 剩余磁性 (6) 黄道平面与白道平面 (7) 高斯系数 (8) 地心纬度与地理纬度(9) 地磁场倒转 (10) 地球发电机模型2、 有一跳远运动员，在赤道上以与水平面成30o 起跳，能跳9米，问此人在两极以同一角度和同一初速跳，能跳多远? （5分）3、 求：一条线密度为λ半径为a 、无限延伸的均匀圆柱在离轴线a r >地方的引力。

（5分）4、 地球物质在地球外面所产生的引力位V 必须满足拉普拉斯方程：0sin 1)(sin sin 1)(122222222=∂∂+∂∂∂∂+∂∂∂∂=∇λθθθθθV r V r r V r r r V 这里r 为与地心的距离，θ为地心余纬度，λ为向东计算的经度。

其解答可以写成：⎥⎦⎤⎢⎣⎡+---=∑∑∑∞==∞=212)(cos }sin cos {)()(cos )(1n n m m n m n m n n n n n n P m S m C r a P r a J rGM V θλλθ上式中G 为万有引力常数，M 为地球质量，a 为地球赤道半径，)(cos θn P 为勒让德多项式，)(cos θm n P 为缔合勒让德函数，n J 为n 级带谐系数，m n C 和mn S 称为n 级m 阶的田谐系数。

（1）如果考虑对于旋转轴对称的问题，推导其中与地球形状直接有关的重要参数2J ： 22MaA C J -= 上式A 、C 分别为相对于x 、z 轴的转动惯量。

（10分） （2）进一步推导如下的克莱罗（Clairaut ）扁球体方程：)sin 1(2φα-=a r ，其中地球扁率GMR J 22322ωα+=，R 为平均地球半径，ω为地球旋转角速度，φ为地心纬度。

地球物理学基础-中国科学院测量与地球物理研究所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地球物理学专业的硕士研究生入学考试。

《地球物理学》是地球科学中的重要分支，是许多相关学科专业的基础理论课程，主要内容包括地球形状与外部地球重力场、地震学、地球内部结构、地球的固体潮、地热、地磁以及板块构造等内容。

要求考生对基本概念有较深入的了解，要有较扎实的数理基础知识，能够系统掌握基本理论和研究方法，并具有综合运用所学知识分析问题和解决问题的能力。

考试内容（一）地球的形状与外部重力场1、表征地球形状的几何量2、表征地球重力场的物理量3、地球的正常重力场4、地球扰动重力场的边值问题5、重力归算6、重力测量原理（二）地震学1、波动方程和地震体波2、地震面波和地震射线3、地球的自由震荡4、地震成因5、震源参数和震源模式6、地震观测与预报（三）地球内部结构1、地球的分层结构2、地球内部的密度分布3、初步参考地球模型（四）地球的固体潮1、引潮力和引潮力位2、潮汐分类和潮汐分波3、儒略日4、理论固体潮的计算5、可以观测到的潮汐现象6、地球在表面负荷作用下的变形理论（五）地热和地磁以及板块构造1、热学的基本概念2、热力学原理、地表热流和地球内部的温度3、磁场的基本概念4、地球的磁场5、板块构造6、大陆漂移考试要求（一）地球的形状与外部重力场1、了解地球的重力、引力、离心力和引力位的意义。

2、理解大地水准面的物理意义。

理解扁率的定义。

理解低阶位系数的物理意义。

3、了解地球的正常重力场的概念及定义。

理解重力扁率的定义。

了解平均椭球体的定义4、了解扰动位的概念，理解正高、大地水准面差距、重力异常、垂线偏差的概念。

了解地球重力场模型的概念。

5、理解由地面重力测量确定地球重力场的方法。

6、掌握计算大地水准面差距的斯托克斯公式，掌握计算垂线偏差的维宁曼尼兹公式。

7、了解正常高和高程异常的定义，了解莫洛金斯基边值问题。