地球物理学基础复习课资料
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地球物理学,固体地球物理,空间物理学1、地球物理学,固体地球物理学。
地球物理学是应用物理学的原理、方法与技术,研究地球的物理性质、地球自身产生的物理现象,间接地认识地球,服务于国民经济的一门现代应用物理学。
地球科学领域里,地球物理学通常就指固体地球物理学。
地球物理分为固体地球物理学与空间地球物理学。
空间地球物理学主要研究高空磁层和电离层与太阳、行星和地球表层的电磁场的相互作用。
地球物理场,磁场,重力场, 地电场,地热场,放射性辐射场,地震波场地球物理资料处理,地球物理资料解释地球物理的正问题,地球物理的反问题指根据已获得的异常特征、数值大小、分布情形等并结合物性资料来求解地下地质体的形状和空间位置等。
数字模型,数字模拟,物理模型,地质解释板块构造,地球表面有岩石层板块组成,岩石层板块在软流圈上运动。
岩石层在厚度上相当于地壳与上地幔之和。
下地幔由于压力和温度的增加不再呈刚性,而是容易形变和能够流动的,从而称为软流层。
在软流圈中的热对流运动将牵动上覆岩石层板块作水平运动。
六大板块:太平洋板块,欧洲板块,非洲板块,澳大利亚板块,南极板块,美洲板块磁异常条带,海底扩张说,认为洋底的主要构造形态直接表现出地球内部的对流过程:对流体在洋脊处上升,在洋脊的中央裂谷处溢出,形成新的洋底、并向两侧平移扩张;对流体在海沟(trench)处下降,老洋底俯冲(underthrust)进入地球内部而熔融、消失;大洋盆地演化的机制如同传动带,一侧有洋底新生,一侧有洋底消亡,所以,大洋底在2-3亿年内要更新一次。
地球的物理演变与人类文明发展的联系。
长期以来,人类对地球的索取远远超过了对她的关爱与保护。
这种人地关系的失衡导致了今天的资源、环境、生态和人口等问题,并对人类生存与发展构成了威胁。
这些问题的解决,人地关系的调整,有赖于地球科学的发展。
发展和普及地球科学是关系到中华民族乃至全人类生存和繁荣昌盛的意义深远的战略。
只有使全社会每个公民,特别是决策层了解地球,懂得人类只有和地球和谐共处,使关爱与保护地球成为行为的准则。
[分享]地球物理复习资料3地球物理复习资料第一章:地球物理是物理学与地质学结合的边缘科学。
与传统地质学不同,地球物理根据物理学的原理来研究各种地质现象和勘探矿产资源,它在基础地质研究和资源勘探中发挥了重要作用。
地球物理勘探方法(或应用地球物理学,简称“物探”)是以岩矿石等介质的物理性质差异为物质基础,利用物理学原理,通过观测和研究地球物理场的空间与时间分布规律以实现基础地质研究、环境工程勘察和地质找矿等目的的一门应用科学。
岩矿石介质的物理性质或物性参数包括:密度、磁性、电性、放射性、导热性及弹性。
相应的地球物理勘探方法有:重力勘探、磁法勘探、电法勘探、地震勘探、放射性勘探和地热勘探。
根据空间工作位置的不同,地球物理勘探可划分为地面、海洋、航空和钻井物探等;按照勘探对象的不同,可划分为金属与非金属、石油与天然气、煤、水文、工程与环境物探等。
地壳内不同地质体之间存在的密度差异是进行重力勘探的地质—地球物理前提条件,有关的密度资料是对重力观测资料进行校正和解释的极为重要的参数。
决定岩石、矿石密度的主要因素为:组成岩石的各种矿物成分及其含量;岩石中孔隙大小及孔隙中的填充物成分;岩石所承受的压力。
1、火成岩的密度它主要取决于矿物成分及其含量的多少,由酸性—中性—基性—超基性岩,随着密度大的铁镁暗色矿物含量的增多,密度逐渐增大(如图)。
此外,成岩过程中的冷凝、结晶分异作用也会造成不同岩相带岩石的密度差异;不同成岩环境也会造成同一岩类的密度有较大差异。
2、沉积岩的密度沉积岩一般具有较大的孔隙度,如灰岩、页岩、砂岩的孔隙度可高达30%-40%。
它的密度值主要取决于孔隙度大小及孔隙中的填充物成分。
此外,随着成岩时代的久远及埋深的加大,上覆岩石对下伏岩石的压力加大,压实作用也会使密度值变大。
3、变质岩的密度这类岩石的密度与矿物成分、岩石含量和孔隙度均有关系。
通常区域变质作用的结果是使变质岩比原岩密度值增大,如变质程度较深的片麻岩、麻粒岩要比变质程度较浅的千枚岩、片岩等密度要大;大理岩、板岩和石英岩比石灰岩、页岩和砂岩更致密。
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。
江苏省考研地球物理学复习资料地震学与重力学重点知识点总结江苏省考研地球物理学复习资料-地震学与重力学重点知识点总结地震学与重力学是地球物理学中的重要分支,对于理解地球内部的物理现象、预测地震灾害等具有重要意义。
在江苏省考研地球物理学复习中,地震学与重力学也是较为重要的考点。
本文将针对江苏省考研地球物理学的要求,总结地震学与重力学的重点知识点,帮助考生进行备考。
1. 地震学的基本概念及分类地震学是研究地球内部振动现象的学科,根据地震产生的原因和性质,可以将地震分为自然地震和人工地震。
自然地震是由地球内部的地震活动引起的,包括火山地震、地壳断裂引起的地震等。
人工地震是人类活动引起的地震现象,如核试验引发的地震等。
2. 地震波的传播与记录地震波是地震能量传播的介质,按传播方式可分为纵波与横波。
地震记录包括地震仪器对地震波进行观测和记录,地震波的记录可以通过地震图进行分析和判断地震的发生地点、震级等重要信息。
3. 地震震源与震级的计算地震震源是地震发生的地点,地震震源的定位是地震学的基本问题之一。
地震震级是描述地震能量大小的指标,常用的地震震级计算方法有里氏震级、矩震级等。
4. 地震孕育机制与地震活动规律地震孕育机制是指地震发生的原因和过程,地震活动规律是指地震的发生频率和空间分布规律。
地震的孕育机制和活动规律对于地震预测和防灾减灾具有重要意义。
5. 地球重力场与引力梯度地球的重力场是描述地球引力分布规律的物理量,引力梯度是指单位质量在重力场中受到的重力作用的变化率。
地球重力场及其引力梯度的研究对于地球内部结构和地下资源勘探有重要影响。
6. 重力测量方法与重力异常解释重力测量方法包括重力测量仪器的使用以及地球重力场的观测和记录,重力异常解释是根据重力测量结果推断地下结构和地质特征。
重力测量方法及重力异常解释在地球物理调查和资源勘探中具有广泛应用。
7. 地壳形变与重力变化地壳形变是指地壳在地震或其他地质活动作用下的变形情况,重力变化是指地球引力场的变化。
地磁学1.地磁场:地球周围存在的磁场。
2.地磁场有两个磁极:其S 极位于地理北极附近,N 级位于地理南极附近,但不重合,磁轴与地球自转轴的夹角约为11.5°。
长期观测证实,地磁极围绕地理极附近进行着缓慢的迁移。
3.磁场强度:表征地球磁场性质的物理量,是指单位正磁极在磁量为m 的点磁极在周围磁场中所受的力。
0B H μ=4.磁力线:一系列反映磁场强度的连续曲线,在磁体周围从正磁极出发回到负磁极。
磁力线上任一点的切线方向就是该点的磁场强度方向。
5.地磁场为矢量场,在任意点,地磁场具有大小和方向,他们都是可测量的。
6.描述地磁场和方向的物理量,称作地磁要素。
地磁三要素包括磁倾角、磁偏角、总磁场强度。
7.磁偏角D :地磁场方向在水平面上的投影与正北方向的夹角8.磁倾角:地磁场方向与其在水平面上的投影线所在的方向的夹角。
9.总磁场强度等于各方向上磁场分量的矢量和。
磁位U :把单位强度的磁极从参考点(通常是无穷远)移至所考虑的一点时为反抗磁场而必须做的功。
地磁场是空间和时间的函数,需要实际测量。
磁矩:描述载流线圈或微观粒子磁性的物理量内源场和外源场:内源场是由外源场在地球内部感应出来的电流所产生的,外源场是 磁偶极子:一个载有电流的圆形回路称为磁偶极子。
其中 I 为回路电流,S 为回路面积矢量,方向由电流实际测量方式包括1.固定点上连续测量,即地磁台2.野外测点间断测量3.地磁要素随时间变化,将不同时刻观测数据归算到某一特定日期(1月1日)称作通化4.所有地磁要素的等值线图即为地磁图。
5.等偏线从一点出发,汇聚于另一点的曲线簇,明显地汇聚于南北两磁极区,两条零偏线将全球分为正、负两个部分6.等倾线和纬度线大致平行,零倾线位于地理赤道附近,称为磁赤道,但不是一条直线;磁赤道向北倾角为正,向南为负7.水平强度H 等值线大致是沿纬度线排列的曲线簇,在磁赤道附近最大,随着纬度向两极增高,H 值逐渐减小并趋于零。
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。
山西省考研地质学复习资料地球物理学基础知识点讲解地质学复习资料:地球物理学基础知识点讲解地球物理学是地质学中的一门重要学科,它通过利用物理方法和技术手段,研究地球内部的构造和性质,揭示地球的演化过程以及地质现象的发生规律。
对于考研地质学的学生来说,掌握地球物理学的基础知识点至关重要。
本文将从地球物理学的基本原理、方法和应用等方面进行讲解,帮助考生更好地复习和准备考试。
一、地球物理学的基本原理地球物理学是以物理学为基础的地学学科,其研究对象是地球,地球物理学的基本原理主要包括以下几个方面:1. 引力原理地球物理学中的引力原理是指地球上任意一点的重力场是由地球质量引起的,地球物理学家可以通过测量地球上不同点的重力加速度来计算地球的质量分布和内部结构。
2. 地磁原理地球物理学中的地磁原理是指地球外部和内部的磁场,地磁场包括地球的主磁场和地球的磁场变化,地磁原理的研究对于揭示地球内部的物质运动和地球演化过程具有重要意义。
3. 电性原理地球物理学中的电性原理是指地球的电性特性和地下电性结构的研究,通过测量地球的电场、电阻率和电磁感应等参数,可以揭示地下岩石、矿物和水等物质的分布和性质。
4. 地震原理地球物理学中的地震原理是指地震波的产生、传播和接收等过程,地震波可以提供地球内部介质的物理参数以及地球的内部结构信息,地震原理是地球物理学中最重要的原理之一。
二、地球物理学的基本方法地球物理学通过一系列的观测、勘探和实验等方法,来研究地球内部的结构和性质,主要包括以下几个方面:1. 重力勘探重力勘探是通过测量地球上不同点的重力加速度来揭示地球内部的质量分布和结构信息的方法,常用的仪器有重力仪和重力测量仪等。
2. 磁力勘探磁力勘探是通过测量地球上不同点的磁场强度和磁场方向等参数来揭示地球内部的磁性物质分布和地壳构造的方法,常用的仪器有磁力仪和磁力测量仪等。
3. 电法勘探电法勘探是通过测量地球上不同点的电场、电阻率和电磁感应等参数来揭示地下岩石、矿物和水等物质的分布和性质的方法,常用的仪器有电阻率仪和电磁感应仪等。
地球物理超级超级超级复习资料徐旺达一、思考复习题1、简述地球物理学的研究对象和研究意义研究对象:人类赖以生存和发展的地球研究意义:人类赖以生存、繁衍生息和可持续发展的源泉、自然灾害的策源地、基础科学的诞生与地球相关联2、简述地球物理学的定义和研究内容定义:地球物理学是以地球为研究对象的一门现代应用物理学研究内容:地球物理学用物理学的方法研究与地球系统有关的现象及其运动规律3、地球自形成之后的演化过程中,其内部固体圈层结构如何形成?地核的形成是地球内部物质分异作用的初始阶段,内部物质大体上是均一的,在分异过程中,铁沉入地心,形成致密铁质的地核,低熔点的较轻物质上浮,形成坚硬的地壳表层,中间是分异剩下的地幔。
分异作用是地球内部最为重要的物质与能量的交换过程,最终导致地壳与大陆的形成。
也可能促使地球内部的气体逸出,最终导致大气圈和水圈的形成。
4、简述地球的圈层结构地核:铁、镍和硅。
内核:(心~1250)铁和镍,内核转得快,一年2度。
液体外核:由动力学黏度很小的液体构成。
过渡层。
地幔:从地核外围约2900公里深处的古登堡面一直延伸到莫霍面的区域。
上:莫霍面~670km。
上部(~60)固态,中部部分熔融状态(60~250,岩浆发源地),下部固态(250~670)。
上地幔上部与地壳组成岩石圈,中部低速层(部分熔融状态)为软流圈。
下:(670~2889)固态,半固态的。
地壳:是地球表面至莫霍面之间一个主要由硅酸盐矿物为主体的岩石构成的薄壳,平均厚度17公里。
大陆地壳:硅酸铝层(花岗岩)、硅酸镁层(玄武岩)。
海洋地壳:硅酸镁层(玄武岩)。
大陆平均厚度33km,海洋10km。
水圈:包括海洋、江河、湖泊、沼泽、冰川和地下水等,它是一个连续但不很规则的圈层。
大气圈:地球外圈中最外部的气体圈层,包围着海洋和陆地。
氮、氧、氩、二氧化碳和微量气体。
大气圈和水圈结合,组成地表的流体系统。
生物圈:现存生物生活的岩石圈上层、大气圈的下层和水圈全部,称为生物圈。