固体地球物理学概论复习重点答案

2016全新精品资料-全新公文范文-全程指导写作–独家原创1/26固体地球物理学概论复习重点答案篇一：长安大学固体地球物理学复习纲要要点第一章1地球物理学：以地球为研究的一门应用物理学学。2地球物理学的组成：普通地球物理学和勘探地球物理学。第二章1星云说:太阳系的星球的物质，在初时都为大量基本微粒，充满整个的宇宙空间，现在已形成的星体就在这空间中运转。在万有引力的作用下，使这些原始弥漫的星云物质逐渐分别凝聚，形成了包括地球在内的太阳系的各天体。第三章1衰变常数：从物理意义上看,?表示单位时间内母核的衰变比率；从统计意义上看,?表示单位时间内一个母核的衰变几率。2放射性年龄的公式成立条件(1)?为常数(2)系统封闭(3)平衡条件(4)元素寿命长度(5)元素丰度足够大第四章1进动：地球自转轴在空间的变化，是日月引力的共同结果。假设月球的引力及其运行轨道是固定不变的,由于日、月等天体的影响，地球的旋转轴在空间围绕黄极发生缓慢旋转，类似于旋转陀螺，形成一个倒圆锥体，其锥角等于黄赤交角ε=″，旋转周期为25800年，这种运动称为岁差（进动）。（一个自转的物体受外力作用导致其自转2016全新精品资料-全新公文范文-全程指导写作–独家原创2/26轴绕某一中心旋转，这种现象称为进动）2章动：月球绕地球旋转的轨道称为白道，月球运行的轨道与月的之间距离是不断变化的，使得月球引力产生的大小和方向不断变化，从而导致北天极在天球上绕黄极旋转的轨道不是平滑的小圆，而是类似圆的波浪曲线运动，即地球旋转轴在岁差的基础上叠加周期为年，且振幅为″的短周期运动。这种现象称为章动。3欧拉章动：刚体地球的自由运动叫做欧拉(自由)章动。4钱德勒晃动：1891年钱德勒()发现了周期为425-440恒星日的变化，这个周期约14个月的运动就是真实地球的自由章动，称为钱德勒晃动。5极移：地球自转轴存在相对于地球体自身内部结构的相对位置变化，从而导致极点在地球表面上的位置随时间而变化，这种现象称为极移。6纬度观测原理：发生岁差（进动）和章动时，地球转动轴和形状轴的相对位置不变，但它们的方向在空间中发生变化，此时恒星的赤纬发生变化，而地面纬度不变；晃动是转动轴相对于形状轴的摆动（表现为地极在地面的移动），此时恒星的赤纬不发生变化，而地面纬度改变。因而，可通过测量恒星的赤纬,观测岁差和受迫章动；通过测量纬度,观测到转动轴相对于形状轴的摆动。7进动、章动及晃动研究方法：第五章1大地水准面：是一个特殊的重力等位面。由于地球表面70%以2016全新精品资料-全新公文范文-全程指导写作–独家原创3/26上为海水覆盖，因此，通常用大地水准面表示地球的基本形状。如果海水面是一个平静，这个水准面即为大地水准面。2正常重力：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。所以人们假定——一个旋转椭球作为真实地球的理想模型，称为地球椭球。它产生的规则的重力场称为正常重力场，正常重力场中的重力称?3重力异常：重力值与相应位置上的正常重力值之差。4固体潮：把地球整体在月球和太阳作用下的变形称为固体潮5扁率：由不同纬度处的纬度值和相应弧距，代入一定公式，可算出扁率。这样得出的扁率为几何扁率（a-c）/a。（将地球视为一个6重力校正：将不通的高度上的重力观测值归算到大地水准面上。7相对重力测量是指对不同地点上地球重力值变化量的测量。8绝对重力测量是指对地球重力值绝对值的测量。9重力均衡：地表地形的起伏造成的载荷差异将在地壳深部乃至更深的部位得到充分补偿。在某一补偿深度之下，地球的压力处于流体静平衡状态10地球重力场组成：受到地球的引力场和因随地球自转而产生的惯性离心力场。11地球重力场的基本特征地球重力的数值依不同地点的海拔高度和纬度而异。以海平面计算，在地球赤道的重力值约为/s，在两极约为/s，一般而言同一海拔高度下，位于赤道地区重力最小，而处于两极处的重力最大。而海拔越高，地球重力越小，这也就是在物体2016全新精品资料-全新公文范文-全程指导写作–独家原创4/26在卫星或飞船上总是处于“微”重力的缘故。地球不是标准的球体，其赤道平均半径要略大于两极平均半径，形状上好似一个两级压扁的椭球体。显然，即使地球内部是均匀的，在其表面产生的引力也将是不同的。测量结果表明，地球两极地区引力值要比赤道地区的高出约/s。实际地球表面是凹凸不平，而且内部的物质密度不均匀，这也将导致引力各处不同。1222导致地球重力随纬度变化的另一个重要因素是惯性离心力。如果地球稳定地围绕地轴匀速旋转，物体受到的惯性离心力仅与它的到地轴的距离有关。惯性离心力在赤道上最大，约为/s，而在两极处等于零。赤道处离心力大致等于为地球平均引力的1/300，相对地球引力较小，因此惯性离心力对地球引力的方向改变不大。所以说，地球重力大致由测量地点指向地心。12地球内部重力场特征满足?Wi(p)22则可??2Vi(p)??2Qi(p)??4?G?(p)?2?如果把地球视为呈层状均匀的球体，通过积分获得地球内部重力场。自地面到深度为2400公里处，2016全新精品资料-全新公文范文-全程指导写作–独家原创5/26重力场变化很小，可近似视为常量，在核幔边界上达到最大值，这是由于地核密度突然增大的缘故。进入地核以后，重力值随深度迅速衰减，至地心重力位为零。若不考虑离心力，地球内部引力位可视为由不同密度的层圈在p点处产生的引力位。13重力均衡的物理意义？均衡异常物理意义均衡异常接近于零：大地水准面以上多出的物质正好补偿了大地水准面至均衡面之间缺失的物质。均衡异常为正值：填补进去的物质数量超过了下面缺失的质量，从动力学观点看，由于构造力使山脉隆升以后，均衡力没有使地壳下界面达到足以补偿山脉隆升的深度，即“山根”不够深，因而地壳未达到均衡，即补偿不足；均衡异常为负值：填补进去的物质数量还不足以弥补下面质量的亏损，地壳下界面已超过正常地壳的深度，补偿过剩14重力校正的物理意义：重力校正就是将不通的高度上的重力观测值归算到大地水准面上。与此同时扣除相应的正常重力值，最后获得重力异常数据。最后通过对重力异常数据的研究，实现确定大地水准搞、研究地球内部结构及运动等目的。一般有以下几种校正方式和重力异常：自由空气校正和自由空气异常、布格校正和布格异常、地壳均衡校正和均衡重力异常。有高度校正，地形校正，中间层校正15均衡异常模式：1普拉特假说-----普特利认为在地下一深度D上存在一均衡面，此面一下物质均衡，而此面以上物质密度不同，相同截面积的柱体质量相等，因而地形越高的柱体相应的密度越小，2016全新精品资料-全新公文范文-全程指导写作–独家原创6/26对大陆壳有??(T?H)??0?T?????0?????0HT?H对海洋地壳有??(T?H?)????0T?????(???0)?(?0?)H?2T?H?艾里假说----地球上部物质密度小于下部，较轻的浮在较重得介质之上，山是有‘根’的还有反山根，对于大陆(???0)t??0T补偿深度t??0??对于海洋(?0?)H??(?2??0)t?反7：t??0?????按假说所给出的均衡补偿方法，对均衡范围以内的，均H根27衡状态下地壳密度或厚度所产生的引力效应进行计算，并从地面重力值中减去，即得到均衡异常?gI?g????gBt??gI??gBS??gI2016全新精品资料-全新公文范文-全程指导写作–独家原创7/26g?sin?即16绝对重力测量方法1数学摆重力加速度的切向分量为gsin?l求解可得T???l?19l??02?4???1?sin?sin????????T???g?42642g??Jxgl?——折合摆长3自由下落?sin?aml217相对重力测量方法1力平衡式（平移式）测量原理由弹簧平衡方程：k(Si?S0)?mgi得?g?g2?g1?k(s?s1)?C?sC—灵敏度(格值)2力矩平衡式（旋转式）m218确定地球形状的步骤先选择一个与大地水准面同重力位而又很逼近的等位面做为参考面（旋转椭球面，参考椭球面），这个参考面的形状简单，便于计算。精确测定大地水准面与这个简单曲面的偏离，包括纬度方向上的偏离，经度方向上的偏离，以及局部偏离。19重力校正与重力异常计算（推导和证明）正常重力公式?02016全新精品资料-全新公文范文-全程指导写作–独家原创8/26?GMGM2(1?3n?m)[1?(2m?3n)sin?]??(1?3n?m)当?=0时，有赤道上的重力e22aa则有?0??e[1?(2m?3n)sin2?]令??(2m?3n)得???e[1??sin2?]??e(1?在?=?/2处，有?p?)得到地球重力扁率???p??e?e，正常重力公式的一般形式???e(1??sin2B??1sin22B)其中?1?高度校正?gf121????84???0??8????h??h?(1?)??10h?h???g??h?g??0??gf中间层正??2016全新精品资料-全新公文范文-全程指导写作–独家原创9/26(mGal,h:m)自由空间(FreeAirAnomaly)异常为?gf地形校正：?gTC?(?gTC)?ii校?g???2?G?h（推1导gL?G??h2???h????2?h?h?zrd?dzdrzrdr222?G?d?dz?2?G?zdzd?(r?z)???????223/2223/200000(r?z)(r?z)????2016全新精品资料-全新公文范文-全程指导写作–独家原创10/261?22?简??h12?2?G??zdz??(r?z)??2?G??z?dz?2?G?h00z????0单布格校正?gBS?(??)h简单布格异常?gBS?g??0??gf??g??g??0??gB完全布格校正与完全布格异常?gBt?g??0??gf??g???gTC?g??0??gBS??gTC第六章1体波：在整个体积内传播的波。2面波：和界面存在相关的波。3横波；质点震动方向和波的传播方向垂直的波。4纵波：质点震动方向和波的传播方向一致的波。5地球自由震荡：大震荡激发的整个地球的自由震荡。6地震波影区：7地震波分类：体波，面波，自由震荡（驻波）38地震波的折射、反射与转换：2016全新精品资料-全新公文范文-全程指导写作–独家原创11/269各类震相传播特征：反射波、折射波、直达波——走时、速度、周期、相位、方向等方面10地球圈层结构：地壳，上地幔，软流圈，下地幔，过渡层，外核层，内核层11地球自由震荡的分类和特征：地形震荡S，扭转震荡T——是驻波。球形震荡：同时包含球面上的前后振动和径向振动；扭转型震荡：球体上的每一点只能在球面上前后振动。T振型的性质类似于勒夫波，S振型类似于瑞利面波。12SNELL定律证明;费马最小原理，得时距曲线，用t(x)对x求导，令导数等于零。13各类震相的传播途径：14面波区别：第七章1地震基本参数：发震时刻，震中经纬度，震源深度，震级2地震烈度与震级：震级指地震大小的的度量，是一个相对度量。烈度是指地震在地表的影响和破坏程度。3宏观震中：地震时，人们感觉最强烈、地面破坏最严重的地区称为宏观震中。4微观震中：根据地震仪器测定的震中称为微观震中。5地震预报：指在地震发生之前预报地震的三个基本要素：发震时间、地点和强度。6全球地震带分布及解释：地震带位于板块活动边缘，板块相互作用的三种形式：碰撞、分离与互相滑动。（岩石圈六大板块：亚欧、印度、北美、南美、太平洋、非洲、南极洲。7震源机制解的意义及表示方法：1弹性回跳说：地球内部不断积累的应变能超过岩石强度产生断层，断层形成后，岩石弹性会跳，2016全新精品资料-全新公文范文-全程指导写作–独家原创12/26回复原来状态于是把积累的能量突然释放出来，引起地震。2演讲冲击说：地下岩石导热不均匀，部分熔融体体积膨胀，挤压围岩，引起围岩破裂产生地震。3相变说：地下物质在一定温度和压力下，从一种结晶状态转变为另一种状态，体积突然变化而发生地震。————1地震断层作用的图形，2震源辐射花样的震源球在平滑圆上的投影。3地震P波初动方向的表