重磁勘探试卷及答案

应用地球物理-重磁勘探试卷（A）3001-2班一、名词解释（16分，每小题2分）1.应用地球物理2.正常地磁场3.固体潮4.消磁场5.有效磁化强度6.零点漂移7.莫氏面8.重力二、作图题（30分，每小题6分）1.画出剩余密度ρ>0，向右无限延伸，倾角为45︒的台阶及其∆g 和V xz剖面图。

2.在地磁倾角I0=30︒的地区，有一个走向为磁东方向的、无剩磁的无限长水平圆柱体（κ>0），画出水平圆柱体和Z a的剖面图。

3.画出垂直断层及其∆g的剖面图。

4.在地磁倾角I0=60︒的地区，有一个无剩磁的弱磁性的无限延深的薄板状体（κ>0），其走向为磁南北方向，画出该板状体与∆T剖面图。

5.画出β=-45︒时水平圆柱体的H ax-Z a参量图形。

三、计算题（24分，每小题8分）1. 已知地球的平均半径为6370.8km，利用赫尔默特正常重力公式gϕ=9780300(1+0.005302sin2ϕ-0.000007sin22ϕ)g.u.,计算纬度ϕ=45︒的正常重力值及其沿南北变化1km的正常重力的变化量（即水平变化率）。

2.在广阔平原地区中，设P点周围有一圆环形泥土墙，墙的内半径为30m，外半径为40√3m，高40m，泥土密度为2.4 g/cm3，计算P 点的地形影响值。

[G=6.67⨯10-11m3/(kg⋅s2)]3.现有一个重磁综合异常，∆g和Z a的平面等值线皆为一系列的同心圆，∆g max=6.67g.u.而Z a max=1000nT，Z a平面图中央为正、外围为负，且零值线与Z a max点间的水平距离为50√2m，计算引起这一综合异常的地质体的泊松比（M/ρ）。

[μ0=4π⨯10-7N/A2]四、简答题（30分，每小题6分）1.简述总强度磁异常∆T的物理意义。

2.影响岩石磁性的主要因素有哪些？3.何为重力等位面？它有哪几个特征？4.壳均衡假说有哪几种？它们之间有何异同？5.说明重磁勘探取得效果的基本条件应用地球物理-重磁勘探试卷（B）3001-2班一、名词解释（16分，每小题2分）1.感应磁化强度2.重力勘探3.地磁日变4.居里面5.地心偶极子6.视磁化率7.离心力8.灵敏度二、作图题（30分，每小题6分）1.画出剩余密度ρ>0，向右无限延伸，倾角为90︒的台阶及其∆g 和V xz剖面图。

第一题（每小题3分，共12分）选择题图1为一条过斜坡的重力勘探剖面（测线方向为地理南北向），显示出五个测点（51P ~P ）。

已知斜坡两侧地面和坡面均为平滑面，地壳平均密度为3/67.2cm g =σ，2P 点的纬度为030=ϕ。

任一测点的重力构成均包含有正常重力、高程项、中间层项、地形项和重力异常。

1、 对各测点处的正常重力，以下哪些说法正确？A 、 51P P 和点的相等；B 、32P P 和点的相等；C 、43P P 和均互不相等；E 、2P 点正常重力约为979.32毫伽。

2、21P P 和点的相等；B 、32P P 和点的相等；C 、43P P 和点的相等；D、各测点54P P 和点的相等；F 、3P 点的高程项约为154.3毫伽。

3、A 、 51P P 和点的相等；B 、32P P 和21P P 和点的相等；D 、各测点均互不相等；E 、2P 点中间项为约为1500毫伽；F 、43P P 和点的相等。

4、对各测点处的地形项，以下哪些说法正确？A 、 各测点相等；B 、31P P 和点的相等；C 、32P P 和42P P 和点的相等；E 、54P P 和点的相等；F 、各测点均互不相等；G 、各测点地形项均为零；H 、3P 点处的地形项为零；I 、3P 点处的地形项约为-55.937毫伽。

145第二题（每小题2分，共10分） 概念题1、重力异常正演和反演问题：正演问题：已知地下密度分布不均匀体（有质量剩余或亏损）的信息，计算并分析Δg 的特性。

反演问题：已知观测面上Δg （重力观测值经各项校正后得到的）的数值，推测地下密度分布不均匀体的信息（埋深、规模等）。

2、直流垂向电测法一维介质的正演和反演问题：4、磁异常a T :由于有剩磁和/或被地磁场磁化，地层或矿藏（磁性地质体）具有了磁性，并在周围空间形成自己的磁场，其磁场的强度称为磁异常场强度,简称为磁异常。

5、（总）磁化强度(J)（总）磁化强度为描述磁性地质体内部被磁化的程度的物理量(单位体积内的所有磁矩的矢量和)，由剩余磁化强度和感应磁化强度组成。

1、重磁测量资料整理所得的基本图件有哪些？异常平面图，异常剖面图，异常平剖图。

2、重力勘探和磁力勘探的地球物理前提是什么？重力异和磁力异常，或者密度差异和磁性差异..3、试写出选择法反演的基本步骤。

课本158页4、火成岩的密度和磁性分布的一般规律是什么？由酸性岩到超基性岩密度递增、磁性递增。

5、重磁特征点法反演方法有何应用条件？课本150页6、在北半球，从磁赤道随着纬度的增高到磁北极磁倾角会怎样变化？增大7、重磁二度体和三度体异常随场源深度（高度）增加哪个异常幅值衰减快？为什么?三度体衰减快，因为三度体是以距离的3次方衰减、而二度体是以距离的2次方衰减。

8、野外磁测工作为什么要做日变观测？消除地磁场周日变化9、重磁异常反演为什么会有多解性？场的等效性、实测数据包含一定误差、观测数据离散、有限。

10、什么是磁异常化极？化极有什么作用？将实测磁场转化为某一特定极化方向的磁场，作用是便于解释。

11、组成地磁场的地磁要素是什么？地磁场的短期变化场主要有哪些？X、Y、Z、I、D、H、T分别为磁场的北分量、东分量、垂直分量、磁倾角、磁偏角、水平分量和总场强度矢量。

平静变化和扰动变化。

12 、已知均匀密度分布无限走向水平圆柱体的重力异常表达公式为：∆ gb= GMD/( x2 + D2) 试采用你所熟悉的编程语言电算模拟其重力异常。

13、P100-P101，第3 题关于布格校正问题14、ΔT、Za、Ha 和Ta 的物理意义是什么？ΔT为总场强度与正常场强度的模量差，可看做是Ta在固定方向上的分量；Za是Ta的垂直分量；Ha是Ta的水平分量；Ta是总场矢量与正常场矢量差。

15、磁参数测定的磁化率为什么是视磁化率？什么是消磁作用？有限物体受外磁场磁化时，由于受物体退磁作用的影响，测量得到的磁化率往往比物体真正的磁化率要小。

设真磁化率为k',测量得到的磁化率为K，则有：K'=K/(1+Ns：),式中Ns为消磁系数，它随物体形状的不同以及磁化方向的不同而变化。

一、名词解释：（每题2分，共20分）1．地磁图：利用地磁绝对测量的成果绘制世界地磁要素的等值线平面图。

2．磁倾角：地磁场强度与水平面的夹角。

3．磁感应强度：恒定电流在无限长导线周围，距离为a的各点上该电流产生的磁场。

4．精密度：系指仪器自身测定场值所能达到的最小可靠值5．地磁日变：以一个太阳日（24小时）为周期的变化6．磁化强度：表示物体被磁化的程度。

7．局部异常相对区域因素而言，范围有限的研究对象（如构造矿产）引起的范围和幅值较小的异常，但异常梯度相对较大。

局部异常也称剩余异常9．磁异常反演：根据已知的磁场分布确定磁性体的磁性参量和几何参量10．化向地磁极：用数学方法把“斜磁化”转变为“垂直磁化”，这一过程相当于人为将磁性体从所在测区移到地磁极。

二、选择题（将正确叙述前面的字母填在括号内）（每题1分，共10分）1．正常地磁场的垂直分量Z在地表的变化规律是（C）。

A．由赤道向两极逐渐增大B．由南到北逐渐增大C．由赤道向两极绝对值逐渐增大2．有效磁化倾角i s是有效磁化强度M s与(B)的夹角。

A．Z轴正向之间B．X轴正向之间C．Y轴正向之间3．地磁傾角I在地表的变化规律是（C）。

A．在南半球为正,北半球为负B．在南半球为负,在赤道地区较大C．在南半球为负,北半球为正, 在极地地区较大4．岩石的剩余磁化强度包括（B）。

A．热剩磁,等温剩磁,原生剩磁,次生剩磁等B．热剩磁,化学剩磁,沉积剩磁,粘滞剩磁等C．热剩磁, 碎屑剩磁,粘滞剩磁,沉积剩磁等5．在研究地球的磁场时我们建立的坐标系是(B)。

A．x轴指向地磁北，y轴指向地磁东，z轴指向下B．x轴指向地理北，y轴指向地理东，z轴指向下C．x轴垂直于y轴, y轴平行于地体走向, z轴指向下6．相对磁力测量是用仪器测出地面上两点之间的(C)值。

A．地磁场B．地磁异常C．地磁场差值7．地磁图是在地图上标出各个测点的某个地磁要素的已化为同一时刻的数值，并以（C）的形式用光滑曲线画出来。

2009─2010学年 第一学期 《重磁电勘探》课程考试试卷(A 卷)注意：1、本试卷共8页，七大题； 2、考试时间:120分钟； 3、姓名、学号必须写在指定地方 ； 4、考试方式：闭卷。

任课教师：苏朱刘 授课班级：资工10701~10709注意事项：所有答案必须填写在试卷上！认真审题，字迹要清爽。

谢谢！第一题（每小题4分，共20分）计算、作图题图1为一条横跨高速公路的重力勘探剖面（测线方向为地理南北向，A 在南，B 在北），重力测量沿自然地面进行。

假定斜坡（有一侧斜坡是直立的）两侧地面、高速公路路面和坡面均为平滑面，A 、B 点海拔高度20米，高速公路路面海拔高度为零。

地壳平均密度为3/67.2cm g =σ。

经过正常场校正、地形校正、中间层校正和高程校正后，得到的重力异常为mgal x g 10)(=∆的一条直线。

1、如果仅不作正常场校正，则)()(0x g x g +∆的曲线是什么样子(示意绘出)？ 2、如果仅不作中间层校正，请精确画出)()(x g x g 中间层+∆的曲线。

3、如果仅不作高程校正，请精确画出)()(x g x g 高程+∆的曲线。

4、如果既不作高程校正也不作中间层校正，请精确画出)()()(x g x g x g 中间层高程++∆的曲线。

5、如果仅不作地形校正，则)()(x g x g 地形+∆的曲线是什么样子(示意绘出)？020*********X(m)10g(mgal)N20m第二题（每小题3分，共15分）概念题1、何谓“正常重力”？；2、一维介质情况下直流垂向电测法的正演和反演问题：；3、重力异常的延拓：；4、磁异常aT:；5、直流垂向电测法的视电阻率(s)。

第三题（每小题5分，共10分）解答题图2为地下（密度均匀的）球形地质体在地面上的重力异常g ∆剖面曲线图（剖面为中心剖面，即剖面过球形地质体球心在地面的投影点）。

已知中心剖面上的重力异常理论表达式为()2322334)(hxhR Gx g +∆=∆σπ。

重磁勘探复习复习题1、简述重⼒勘探和磁⼒勘探的基本原理、前提条件及可以解决哪类地质问题。

重⼒勘探：以地壳中岩矿⽯的密度差异为基础，研究地下物质密度分布不均匀引起的重⼒变化(称为重⼒异常)，可以了解和推断地球的结构，勘探与开发矿产资源，进⾏灾害的预测与防治，以及解决⼀些⼒所能及的地质问题。

磁法勘探：以地壳中岩矿⽯的磁性异常为基础，通过观察研究天然地磁场和⼈⼯场的变化规律和差异，查明地质构造和寻找矿产的⼀种⽅法。

2重⼒场和重⼒位的组成、场和位的关系，重⼒勘探中重⼒是如何定义的。

重⼒场=引⼒场+离⼼⼒场重⼒位=引⼒位+离⼼⼒位位、场之间的关系是：重⼒位和引⼒位与重⼒场强度和引⼒场强度的关系是梯度关系（⼀阶导数）重⼒：地球质量对物体产⽣的引⼒与物体随着地球⾃转⽽引起的惯性离⼼⼒的合⼒。

3、地球外部任何⼀点受到单位地球内部质量的引⼒及其重⼒表达式。

4、什么是重⼒勘探的正问题和反问题？1)知道了体密度或⾯密度时，可以根据泊松⽅程和拉普拉斯⽅程确定场的位(或者场强度)----正演问题(2)知道了场的位及其梯度时，可以根据泊松⽅程确定场中某点体质量密度或⾯质量密度----反演问题5、⼀般的重⼒测量值都要进⾏哪些改正才能⽤于解释，什么叫⾃由空⽓校正，什么叫布格校正①重⼒差值的组成因素：维度改正、地形改正，中间层改正，⾃由空间改正、布格改正及布格重⼒异常。

②经过中间层改正后，测点相对基点⽽⾔仍处在⾼度为h的位置上，对这个⾼度影响还要予以消除③由于中间层改正和⾼度改正表达式中均与h有关，往往把这两项改正合并称为布格改正。

6、什么是正常重⼒和重⼒异常，重⼒异常有哪⼏种及如何定义？正常重⼒：⽤正常场地地球模型代替实际地球，假定地球内部的质量是均匀层状分布，其表⾯和外部空间产⽣的重⼒场称为地球正常重⼒场。

重⼒异常：由于地球质量分布不规则造成的重⼒场中各点的重⼒⽮量g和正常⽮量的数量之差。

重⼒异常有△g1为区域重⼒异常，△g2局部重⼒异常△g=△g1+g2,。

磁法考试题及答案一、单项选择题1. 磁法勘探中，磁异常的产生是由于（）。

A. 地球磁场的变化B. 磁性体的存在C. 地壳运动D. 人为干扰答案：B2. 磁法勘探中，磁异常的正负号取决于（）。

A. 磁性体的磁化方向B. 磁性体的磁化强度C. 磁性体的磁化率D. 磁性体的磁化矢量答案：A3. 磁法勘探中，磁异常的强度与磁性体的（）成正比。

A. 磁化率B. 磁化强度C. 磁化方向D. 磁化矢量答案：A4. 磁法勘探中，磁异常的形态与磁性体的（）有关。

A. 形状B. 大小C. 深度D. 以上都是答案：D5. 磁法勘探中，磁异常的解释需要考虑的因素包括（）。

A. 磁性体的磁化率B. 磁性体的形态C. 磁性体的埋藏深度D. 以上都是答案：D二、多项选择题1. 磁法勘探中，以下哪些因素会影响磁异常的观测（）。

A. 磁性体的磁化率B. 磁性体的形态C. 观测点与磁性体的距离D. 地球磁场的变化答案：ABCD2. 磁法勘探中，以下哪些因素会影响磁异常的形态（）。

A. 磁性体的磁化率B. 磁性体的形态C. 磁性体的埋藏深度D. 观测点与磁性体的距离答案：ABCD3. 磁法勘探中，以下哪些因素会影响磁异常的解释（）。

A. 磁性体的磁化率B. 磁性体的形态C. 磁性体的埋藏深度D. 地球磁场的变化答案：ABCD三、判断题1. 磁法勘探中，磁异常的正负号与磁性体的磁化方向无关。

（）答案：错误2. 磁法勘探中，磁异常的强度与磁性体的磁化率成正比。

（）答案：正确3. 磁法勘探中，磁异常的形态与磁性体的埋藏深度无关。

（）答案：错误4. 磁法勘探中，磁异常的解释只需要考虑磁性体的磁化率。

（）答案：错误四、简答题1. 简述磁法勘探的基本原理。

答案：磁法勘探是利用岩石和矿物的磁性差异来寻找地质构造和矿产的一种地球物理勘探方法。

由于磁性体的存在，会引起地磁场的局部变化，产生磁异常。

通过观测和分析这些磁异常，可以推断出磁性体的位置、形态、大小和埋藏深度等信息。

•重磁测量资料整理所得的基本图件有哪些？答：重力学—异常平面图，异常剖面图，异常平剖图磁力学—磁异常剖面图，磁异常剖面平面图，磁异常平面等值线图•重力勘探和磁力勘探的地球物理前提是什么？答：密度和磁性差异。

•试写出选择法反演的基本步骤。

答：1，给模型体初值 2，根据模型体初值计算理论重力异常Äg’k 3，根据理论重力异常Äg’k与实测异常Äg k的差别计算模型体参数的修改量äbi并按照下式修改模型：bi（L+1）=bi（L）+äbi（L），i=1,2,3……N ， L=0,1,2，……•火成岩的密度和磁性分布的一般规律是什么？答：1,火成岩的密度主要是由矿物成分及含量多少来决定，从酸性岩到基性岩过度是，其密度值随岩石中鉄镁暗色矿物的百分含量的逐渐增大而变大。

对于同一种侵入火成岩，在岩浆侵入的冷凝过程中，结晶分异作用导致形成不同的岩相带，一般而言，在周围为偏基性，向中心逐渐发育为偏酸性。

对于同类的侵入岩体，不同的侵入时期，其矿物成分虽然相同，但因为含量有所变化，其密度也会有所不同。

对于同源岩浆，尽管其化学成分一样，但是由于成岩环境不同，其密度也不同。

2，岩的产出状态，又可以侵入岩和喷出岩。

侵入岩的不同岩石组的磁化率具有数值分布范围宽的相同特征。

超基性岩是火成岩中磁性最强的它受蛇纹岩石化时，辉石被分解，使得磁化率急剧增大。

花岗岩建造的侵入岩，是铁磁-顺磁性，磁化率不高。

喷出岩在化学和矿物成分上与同类侵入岩相近，磁化率一般特性相同，由于喷出岩迅速不均匀冷却，结晶速度快，磁化率离散性大。

火成岩具有很明显的天然剩余磁场。

•重磁特征点法反演方法有何应用条件？重力：因为反演公式是由正演公式导出的，而正演所得到的是理论异常曲线，所以用实测曲线进行反演，事前应对异常曲线作平滑处理，并要尽量准确地确定坐标原点的位置。

本方法是针对单个孤立的几何体所引起的异常，而实测异常往往是多个地质体因素引起的异常叠加，故反演之前应进行相应的异常分离，已获得单纯由研究对象引起的异常。

2010—2011学年第二学期《重磁法勘探》期终考试试题（A ）卷参考答案一、简答类题（共60分）试题1（10分） 正常重力计算的假设条件是什么正常重力的一般表达式是什么其随空间的变化规律是什么参考答案：（1）（3分）正常重力计算的假设条件是：地球内部的密度是均匀的或呈层均匀分布，各界面都是一个共焦点的旋转椭球面。

（2）（3分）正常重力的一般表达式是：()ϕβϕβϕ2sin sin 1212-+=e g g 。

式中：()e e p g g g -=β，εβεβ418121+=，ϕg 为计算点出的地理纬度ϕ处的正常重力值，e g 为赤道重力值，p g 为两极重力值，β为地球的力学扁率，ε为地球扁率。

（注：本题若只给出一般公式而不对其中的量进行说明也算正确答案）（3）（4分）正常重力随空间的变化规律是：①正常重力只与测点的纬度有关，与经度无关；②正常重力随纬度的变化率与纬度有关，在赤道处最小，在两极处最大，且在纬度45°时正常重力的变化最大；③正常重力值随高度的增加而减小，其变化率约为-3.086g.u./m 。

试题2（10分） 布格重力异常外部校正有哪几项各项校正的物理意义是什么 参考答案：（1）（2分）布格重力异常外部校正有：地形校正、中间层校正、高度校正和正常场（纬度）校正。

（2）（2分）地形校正：是消除观测点周围起伏地形对观测点重力值的影响。

（3）（2分）中间层校正：中间层校正是要消除测点和大地水准面（基准水准面）之间的物质层的重力影响值。

（4）（2分）高度校正：消除由于测点和大地水准面（基准水准面）之间高度的变化而产生的正常重力值的影响。

（5）（2分）正常场（纬度）校正：消除由于测点和基点由于纬度变化而产生的正常重力值的影响。

试题3（10分）复杂形体正演的基本思想是什么有哪几类方法每类方法的特点是什么参考答案：（1）（3分）复杂形体正演的基本思想是：将一个复杂形体分割成许多简单规则形体，计算每个简单规则形体的正演结果，之后求和便得复杂形体的正演结果。

重磁考试题库P241.说明地核地幔地壳的特征和划分依据地壳：莫霍面以上的地球物质，组成物质成分主要为硅铝镁等。

上地壳为花岗岩层，主要有硅铝氧化物构成，下地壳为玄武岩层，主要由硅镁氧化物构成。

全球大陆地壳平均厚度月39~41km。

大洋地壳为8~10km地幔：莫霍面和古登堡面之间的地球物质，厚度约2865km，体积最大，质量最大一层。

上地幔顶部存在一个软流层，软流层以上地幔部分和地壳共同组成岩石圈。

下地满温度压力和密度君增大，物质成可塑性固态地核：古登堡面至地心之间的地球物质，平均厚度约3400km。

外地核厚约2080，物质大致呈液态，可流动，过渡层厚约140km，内地核是半径约1250km的球心，物质大概为固态，主要由铁镍构成。

划分依据：莫霍面：地壳和地幔间，横纵波传播速度陡增古登堡面：地幔和地核之间，纵波减速，横波消失。

8.分析重力等位面，水准面，大地水准面区别与联系。

重力等位面：连结重力位相同点所构成的面，它处处与重力g的方向垂直。

大地水准面：由静止海水面并向大陆延伸所形成的不规则的封闭曲面。

是水准面向大陆的延伸水准面：静止的水面称为水准面。

它是重力场的一个等位面。

13.指出：“同一质量的地质体在各处产生的重力异常应该一样”说法正误和原因。

重力异常：由于地球质量分布不规则造成的中各点的重力矢量g和矢量γ的数量之差。

说法错误，影响重力异常的因素是1、地质体表面光滑起伏程度；2、地质体地球内部介质密度分布均匀程度。

因此，同一质量地质体因为表面起伏程度和内部介质密度分布程度不同，会导致各处重力异常不同。

P404.简述相对重力仪工作原理。

答：用外力平衡某个恒定质量为m在重力场内重量随g变化而产生重力矩的变化，通过观测平衡状态就能测出两点间重力差值。

平移（线位移）式重力仪即弹簧秤，平衡时mg=k（s- s0），⊿g=g2-g1=k（s2-s1）/m=C²⊿s，比例系数C称为重力格值，测量位移量即可求出重力差。

四、重磁勘探部分
3．综合题
（1）①画出下列各种情况下的△g 曲线
1σ 0σ 01σσ<
0σ 1σ
01σσ> ②根据图示，在下列剖面上画出磁异常Za 曲线。

（2）关于布格校正，请回答以下问题：
①中间层校正与高度校正的物理含义是什么? ②给出比总基点所在水准面高出h 1和低了h 2的两个测点上的布格校正公式。

(3)画出下列各种情况下的△g 曲线
△g
+
-
σ 1 σ 1 σ1
σ
0 σ0 σ1〈σ0 σ1〉σ0 σ1=σ0
M M
1．名词解释
重力勘探，
重力异常，
纬度改正，
地形改正，
中间层改正，
布格改正，
布格重力异常，
磁法勘探，
地磁要素，
2．简答题
（1）重力异常和磁异常的单位是什么？
（2）重力勘探的应用条件
（3）磁化强度、感应磁化强度、剩余磁化强度的概念是什么？他们之间有什么关系？。