地物复习题(4)

2018-11-23 22:57

测点离震源距离适当时,可以观察到直达纵波,随着时间延长(但这个时间很短),横波到达;因为地震波携带了地下相应地区的速度结构信息,因此地下结构不同时也会对地震波产生影响,横波不能在液体中传播,当地震波穿过地下河等地区时,横波形成的波形就消失了。

在干扰条件相同的情况下各处的信噪比也可能不一致

10、

莫霍面,频散现象,共反射点,共深度点,动校正和静校正,多次

覆盖,观测系统,T0时间。(王盼盼)

答:答:莫霍面:地壳同地幔间的分界面,是南斯拉夫地震学家莫霍洛维奇于1909年发现,故以他的名字命名,称为莫霍洛维奇不连续面,简称莫霍面(或莫氏面)。某些地震波到达观测站比预计的快。在该界面附近,纵波的速度从7.0km/s左右突然增加到8.1km/s左右;横波的速度也从4.2km/s突然增至4.4km/s。其出现的深度在大陆之下平均为33km,在大洋之下平均为7km,平均深度为17km。根据分析,1910年莫霍洛维奇提出地球有内外层之分。他指的内外层就是我们所说的地幔和地壳。而地壳与地幔的分界面也就被称之为莫霍洛维奇不连续面(莫霍面)。在莫霍面上,地震波的纵波和横波传播速度增加明显,弹性和密度随深度逐渐增加,地幔物质密度、硬度大于地壳。此面以上物质平均化学组成与玄武岩相似,密度约2.9×10^3kg/m^3;此面以下物质平均化学组成与橄榄岩相近,密度约3.1-3.3×10^3kg/m^3。莫霍面温度为400-1000/℃ 莫霍面具体参数如下: 深度:33/㎞

地震波速度:纵波:8.0㎞/s 横波:4.4㎞/s

弹性/(10¹²dyn/㎝²) 体变模量:1.17 切变模量:0.63 密度:3.32g/㎝² 重力:984㎝/s² 温度:400-1000/℃

通过此界面向下,纵波和横波速度都突然增加,直到古登堡面,横波突然

完全消失,纵波徒然减速。

(PS:地幔与上下层不同物质的分界处称为不连续面。外面的被命名为莫霍不连续面,深处的则是古登堡不连续面。)

频散现象:地震勘探中遇到的面波,它的特点是低频,一般为几赫~20赫;低速,一般为100米/秒~1000米/秒,以200米/秒~500米/秒最常见;面波随着传播距离的增大,振动延续时间越长,形成“扫帚状”,即发生频散(波的传播速度是频率的函数)

共反射点:如果界面水平,则R点在地面的投影M点正好位于炮检中点。这样就保证了每次观测到的反射波都是来自R点反射,称之为共反射点。(CRP) 共深度点:地震资料采集中,当放射界面水平时,在测线上不同的共炮点道集中,总能找到不同的道,

它们都来自地下界面上的某个共同点,该点称为共深度点。(CDP)。

动校正和静校正:动校正:在水平面界面的情况下,从观测到的反射波旅行时中减去正常时差△t,得到x/2 处的时间,这一过程叫做正常时差校正或称为动校正;

静校正:地震勘探解释的理论都假定激发点与接收点是在一个水平面上,并且地层速度是均匀的。但实际上地面常常不平坦,各个激发点深度也可能不同,低速带中的波速与地层中的波速又相差悬殊,所以必将影响实测的时距曲线形状。为了消除这些影响,对原始地震数据要进行地形校正、激发深度校正、低速带校正等,这些校正对同一观测点的不同地震界面都是不变的,因此统称静校正,(形象的叫法是地形起伏校正 )。

多次覆盖:多次覆盖是在地面上不同的观测点或以不同的方式对地下某点的地质信息进行重复观测。

观测系统:地震勘探观测系统中激发与接收点之间的相对位置关系。 T0时间:在共炮点反射波时距曲线上这个T0反映激发点处反射波的垂直反射时间,在共反射点时距曲线上,这个T0时间代表共中心点M处的垂直反射时间。(T0时间又称自激自收时间)。

11、

地球内部有那些圈层和重要界面,各有哪些特点?

答:答:(1)从地震波的传播速度变化的角度划分的不连续界面:

20世纪初,南斯拉夫地震学家莫霍洛维奇发现,在地下33千米的地方,地震波的传播速度猛然加快,这表明这里的物质密度很大,物质成分也与地球表面不同。地球内部这个深度,就被称为“莫霍面”。

1914年,美国地震学家古登堡又发现,在地下2900千米的地方,纵波速度突然减慢,横波则消失了,这说明,这里的物质密度变小了,固体物质也没有了,地球之心在这里,只剩下了液体和气体。这个深度,就被称为“古登堡面”。

因此,地球从外到里,被莫霍面和古登堡面分成三层,分别是地壳、地幔和地核。地壳主要是岩石,地幔主要是含有镁、铁和硅的橄榄岩,地核,也就是真正的地球之心,主要是铁和镍,那里的温度可能高达4982摄氏度 (2)从板块构造学说的角度:

从外到里依次是岩石圈,软流层,中间圈,内圈(其中岩石圈和软流圈统称为构造圈)

12、

陆地与海洋地壳结构有何差异,莫霍面有哪些特点?

答:答:(1)陆地与海洋地壳结构的差异:

地球内部由地壳、地幔和地核组成。而根据物质组成,地壳自上而下又可分为硅铝层(花岗岩层)和硅镁层(玄武岩层)。其密度分别为2.7克/厘米3与3.1克/厘米3。大陆地壳主要是由此两层组成,平均厚度约为33千米,最厚地区可达60-70千米;但大洋壳缺少硅铝层,平均厚度只有6千米,最薄的地方只有1.5千米。通常地形越高,地壳厚度越大。

由于两种地壳的存在,地球表面有两个平均高度的峰值,分别是约500米的陆地和-3800米的海盆,使地球上的板块活动可以形成。

(2)莫霍面的特点:

在莫霍面上,地震波的纵波和横波传播速度增加明显,弹性和密度随深度逐渐增加,地幔物质密度、硬度大于地壳。此面以上物质平均化学组成与玄武岩相似,密度约2.9×10^3kg/m^3;此面以下物质平均化学组成与橄榄岩相近,密度约3.1-3.3×10^3kg/m^3。莫霍面温度为400-1000/℃ 莫霍面具体参数如下: 深度:33/㎞

地震波速度:纵波:8.0㎞/s 横波:4.4㎞/s

弹性/(10¹²dyn/㎝²) 体变模量:1.17 切变模量:0.63 密度:3.32g/㎝² 重力:984㎝/s² 温度:400-1000/℃

通过此界面向下,纵波和横波速度都突然增加,直到古登堡面,横波突然完全消失,纵波徒然减速

四、

地球引力的微弱变化 可能的问题:

1、 引力,重力,重力场,重力场强度和重力加速度。地球重力场随空间和

随时间的变规化特点,产生这种变化的原因?(郑婷婷)

答:引力:宇宙空间中物质之间按照牛顿万有引力定律相互吸引的力。

GM1M2?113?1?2G?6.67?10(mkgs)) 公式:F? (2R重力:由于地球的吸引而使物体受到的力,叫做重力。

方向总是竖直向下,不一定是指向地心的(只有在赤道和两极指向

地心)。地面上同一点处物体受到重力的大小跟物体的质量m成正比,同样,当m一定时,物体所受重力的大小与重力加速度g成正比,用关系式G=mg表示。通常在地球表面附近,g值约为9.8牛每千克,表示质量是1千克的物体受到的重力是9.8牛。

重力场:地球重力作用的空间。在该空间中,每一点都有惟一的一个重力矢量与之相对应。

重力场强度:在重力场中的某点单位质量的质点所具有的重量,称此点的

重力场强度, 单位:N /kg。

其数值g=p/m(g为此点重力加速度,在这里表示重力场强度)。 从数值来说,重力场强度和重力加速度相同;从物理概念来说,前者是力,后者是加速度。在重力测量中,一般用力的概念,但也有用加速度概念的,并且用同一符号g表示。地球重力场强度是地球全部质量所产生的引力场强度F和地球自转产生的惯性离心力场强度c的向量和。重力场强度约等于980厘米/秒2。惯性离心力场强度的最大值仅为它的1/300左右。所以,引力场强度是组成重力场强度的主要因素。

引力场强度的变化,是引起重力场强度变化的主要原因。

重力加速度:地球表面附近的物体,在仅受重力作用时具有的加速度叫做重力加

速度,也叫自由落体加速度,用g表示。方向与重力方向一致。

变化特点:重力场随时间变化的尺度从几小时到上百万年不等,存在长期变化、

十年尺度的变化、季节性变化、年际尺度的变化和不规则变化等。

原因: 地球重力场反映地球的物质分布与运动,地球内部或地表的任何质

量改变均可引起重力场的改变。主要原因有:1)大气质量和大气压变化;2)陆地水文变化,包括陆地水储量变化、冰雪覆盖及其他;3)海平面变化;4)固体地球、海洋和大气潮;5)冰后期反弹;6)板块运动和地震;7)冰盖质量变化;8)大型水库及其他。

2、

正常重力场和重力异常,引起重力异常的因素?重力异常通常使用的单位。

答:正常重力场:正常场地球模型的表面是参考椭圆面,也是一个重力等位面,

它的重力位与真实的地球大地水准面的位相等。这种地球模型(正常场地球模型)在其表面和外部空间产生的重力场称为地球的正常重力场。而真实地球与正常场地球模型的密度分布不同在该点产生的重力场的差值称为地球在该点产生的重力异常场。(地球物理学基础 P64)

重力异常:大地水准面上的重力值与相应点在地球椭球面上的正常重力值之差。

或地球自然表面上的重力观测值与相应点在近似地形面上的正常重力值之差。 (http://baike.http://www.wodefanwen.com//view/120571.htm)

单位:毫伽(mGal)

3、 自由空间异常和布格异常,从物理角度分析这两种异常的异同。 答:自由空间异常:自由空气异常是指经自由空气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。

布格异常:某点的重力观测值经自由空气校正和布格校正后与其在参考椭球面上

对应的点正常重力的差称为此点的布格重力异常。

相同点:两者都经过了自由空气校正。

不同点:布格异常不仅经过自由空气校正,还经过了布格校正。

4、 等位面,水准面,平静海平面,大地水准面和地球椭球体,大地高与海

拔高,为什么说海平面不平?(陈洋)

答:等位面(重力等位面):地球重力位相同的点在空间构成的曲面。 (重力等位面的性质:(1)在重力等位面上移动单位质量重力不做功;(2)两个等位面之间的位差是常量。

水准面:静止的水面称为水准面,水准面是受地球表面重力场影响而形成的,是一个处处与重力方向垂直的连续曲面,因此是一个重力场的等位面。

一般情况下,重力等位面彼此不平行,同一等位面上重力不是常量量)

大地水准面: 是一个闭合曲面,它处处与铅垂线垂直也与海洋面非常接近,是静止的海水面及其延伸所构成的一个重力等位面。

地球椭球体(参考椭球体):大地水准面总体上接近一个旋转椭球面,选取适当参数的椭球作为真实地球的模型称为参考椭球。

大地高:地面上任意一点,该点离地球椭球面的高度

平静海平面:即为大地水准面。它们非常接近。 海拔高:就是某地与海平面的高度差。 为什么说海平面不平:

? 洋盆容积变化:大陆的分离和聚合;海底扩张速度的变化;

? 海水体积的变化:冰川的形成和溶化(冰期和间冰期);

? 海、气的变化:海水的膨胀;河流淡水的注入;气压的变化。

大地水准面 参考椭球


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