地球物理复习提纲及部分答案

1、复习题考试时间2012-6-13 上午10:00-12:00闭卷考试第一章 天然地震1. 什么是震级和烈度？(p1-2)震级：按一定的微观标准(仪器观测)表示地震波能量大小的一种量度。是一种定量的描述，用“M”表示。 烈度：按一定的宏观(即野外场地调查)标准，地震对地面影响和破坏程度的一种量度，是一种定性的描述，用字母“I”表示。2. 地震有哪些分类？(p2)按成因分类构造地震：地下岩层错动破裂所造成的地震。全球90以上的天然地震都是构造地震。有感范围可以达到几十甚至几百平方公里。火山地震：火山作用，如喷发、气体爆炸等引起的地震，常发生在火山喷发之前，与岩浆向火山口方向上升和熔浆中气体压力的骤

2、减有关。火山地震占全球发生地震的7。 陷落地震：地层陷落，如喀斯特地形、矿坑下塌等引起的地震，以及人类工程活动引发的所谓技术性地震，这主要是建造水库和向钻孔中注水所致。陷落地震占总数的3。按震源深度分类浅源地震：震源深度小于60km的天然地震，又称正常深度地震。大多数地震都为浅源地震。释放大量能量的浅源地震(M>=7.0或M>=6.5)的频度是中深源地震频度的3.5倍，是深源地震频度的12.5倍。中源地震：震源深度在60-300km之间的地震。深源地震：震源深度大于300km的地震。目前已记录到的最深地震的深源地震约700 km。有时将中源和深源地震统称为深震。按震中距分类 地方震

3、：震中距小于100km的地震 近震：震中距小于1000km的地震 远震：震中距大于1000km的地震按地震强度（震级）分类弱震：M3的地震。有感地震：M=3，4.5的地震。中强震：M=（4.5,6)的地震。强震：M=6的地震。M>=8的地震称为巨大地震。3. 什么是群速度和相速度？(p19)单色（一个频率）简谐波在传播过程中，波的同相面（波阵面）的传播速度称为相速度。 由于频散现象，各种频率的波都以各自的速度传播着，在传播过程中会相互叠加，于是形成的合成振动的图像是复杂的，它与原来各个波的振动形式不同。合成振动的振幅是变化的，我们用合成振动振幅的极大值传播的速度来表示其速度，就是波的群速

4、度。4. 面波和体波有何区别？(p20)体波可以在没有边界的均匀无限介质的三维空间中向任何方向传播，有P波和S波两种。 面波是体波在界面附近衍生出另一种形式的波。面波只能沿着界面传播，只要离开界面即很快衰减。面波有许多类型，它们的传播速度比体波慢，因此常比体波晚到，但振幅往往很大，振动周期较长。5. 面波、纵波和横波的传播速度有什么关系？纵波的传播速度较快，在远离震源的地方这两种波动就分开，纵波先到，横波次之。因此纵波又称P波，横波又称S波。在没有边界的均匀无限介质中，只能有P波和S波存在，它们可以在三维空间中向任何方向传播，所以叫做体波。但地球是有限的，有边界的。在界面附近，体波衍生出另一种

5、形式的波，它们只能沿着界面传播，只要离开界面即很快衰减，这种波称为面波。面波有许多类型，它们的传播速度比体波慢，因此常比体波晚到，但振幅往往很大，振动周期较长。如果地震的震源较深，震级较小，则面波就不太发育。 比较三者速度大小关系：纵波>横波>面波6. 什么叫面波的频散现象？(p19)瑞利面波和勒夫波均成群出现，每一群表现为一列波，每列波各自的频率具有不同的传播速度，这种现象称为面波的频散现象。7. 球对称介质中的本多夫定律具有什么含义？(p13)本多夫定律：表示相邻射线之间的关系。本多夫定律的公式表述：本多夫定律的第一式表示地震波的真速度和视速度的关系。本多夫定律的第二式表示射线

6、参数与波的走时曲线的关系，由走时曲线的斜率可求出射线参数P。8. 什么叫震相？都有哪些震相？不同震相的辨认依据什么特征？(p33)震相:在地震图上显示的性质不同或传播路径不同的地震波组。震相有体波震相（纵波类和横波类）和面波震相；就波的震中距而言，有近震震相和远震震相；就深度而言，有浅震震相和深震震相。不同震相的辨认依据：运动学特征和动力学特征。9. 何为地震波的运动学特征与动力学特征？震相的到时，即震相的时距关系特征称为运动学特征。震相的相位、振幅、周期称为动力学特征。10. 天然地震的地震参数有哪些？哪些为运动学参数？哪些为动力学参数？(p40)天然地震的地震参数包括发震时刻（t0）、震中

7、位置（，）、震源深度（h）、及震级（M）五个参数。运动学参数：发震时刻、震中位置、震源深度。动力学参数：震级第二章 人工地震1. 说明什么是直达波、反射波、折射波、透射波？(p9)直达波：从震源点出发不经反射或折射直接传播到各接收点的地震波。反射波：地震波在传播媒介中碰到不同媒介的分界面，由该分界面返回原传播媒介的一种地震波。折射波：地震波在传播中遇到下层的波速大于上层波速的弹性分界面，而且入射角达到临界角（使透射角为90°）时，透射波将沿分界面滑行，又引起界面上部地层质点振动并传回地面，这种波称为折射波。 透射波：地震波在传播过程中遇弹性不同的分界面时,有一部分能量穿过界面继续向前

8、传播。其方向遵循透射定律,即透射线与入射波和入射点处界面法线在同一平面内,入射线与透射线分居法线两侧,入射角a的正弦与透射角2的正弦之比等于对应地层波速之比。这种波称为透射波 2. 折射波的存在条件？(p10)形成折射波的条件： V2V1 =C对于多层介质只有当下伏地层速度大于上伏地层的所有各层速度时才能产生折射波。在实际的地层剖面中只有某些地层能满足形成折射波这个条件，因此“折射层”的数目要比“反射层”的数目少得多3. 反射波的存在条件？(p11)当入射波垂直入射界面时产生反射波的条件为：（不存在转换波时）反射波的强度（振幅）决定于波阻抗差与入射波的强度。波阻抗的差值越大，反射波越强。 4.

9、 纵波和横波的特点？(p8)横波的特点是质点的振动方向与波的传播方向相互垂直。在横波中波长通常是指相邻两个波峰或波谷之间的距离。 纵波是质点的振动方向与传播方向同轴的波。如敲锣时，锣的振动方向与波的传播方向就是一致的，声波是纵波。 5. （单一水平界面、单一倾斜界面、多层水平界面情况下）反射波的时距曲线特点？ 多层水平界面：1）在剖面中有多个反射界面，一个震源激发可得到多条时距曲线而形成时距曲线族，因为浅层的时距曲线陡，深层的平缓，所以在距离震源一定距离处，深浅层的反射波时距曲线会相交，而在震源附近一般不相交，所以地震反射波法大都在震源附近进行观测。单一倾斜界面：2）反射波时距曲线能确定反射界

10、面的深度及其岩石平均速度，并能研究界面的形态。但是，界面倾角越大，则xm越大。倾角达到一定值时，在记录图上就看不到极小点，由于反射波法的观测范围不大，这时的时距曲线变成一条单调的曲线。所以，一般情况下，反射界面倾角在3-15度时效果最佳。单一水平界面：3）深层或浅层的反射波总是在其他的振动背景上出现，一般根据振幅极大的相位来确定一组反射波的到达时刻。6. （单一水平折射层、单一倾斜折射层、多个水平折射层情况下）折射波的时距曲线特点？(p52)7. 为什么折射波又叫首波？如果存在着波速不同的介质且界面是密接的，则在低速介质中的震源产生之地震波到达界面时会产生反射和透射，当入射角大于临界角时，透射

11、波转换成沿界面传播的一种新波动首波，它以高速介质的波速沿界面传播，并在低速介质的半空间中形成呈锥面状的波阵面，（为此，有时也把首波称为圆锥波），因此在低速介质中距震源较远处（临界距离或盲区以外）就可观测到这种“折射”回来的波动，并在更远（不到两倍临界距离以外）处，折射波已比直达波更早到达观测点而成为初至波了，因此又称这种波为首波。8. 什么是正常时差和动校正？动校正的目的是什么？正常时差是指同一个反射波在两个观测点上测得的时间差。动校正：由于共射点时距曲线是双曲线形式，它不能直接反应地下界面形态，我们设想把双曲线的时距曲线改造成反应地下界面形态的直观形式，以便于显示地震剖面。动校正的目的：在水

12、平叠加中，动校正处理是针对共反射点道集进行的。它把炮检距不同的各道上来自同一界面同一点的反射波到达时间按正常时差规律校正为共中心点处的回声时间，以保证实现同相叠加，使得叠加后的记录道变为自激自收的记录道从而直观反映地下构造形态。9. 在时距曲线上，直达波、反射波、折射波有什么关系？10. 怎样从折射波的相遇时距曲线判断界面的倾斜方向？11.（从时距曲线上、地下的传播路径上、地面的出射点上）反射波和折射波有什么区别？简答：（1）从时距曲线上：反射波是双曲线；折射波是不经过原点的直线；（2）从地下的传播路径上：折射波在层面上传播，而折射波直接反射到达地表接收点。（3）从地面的出射点上：折射波出射点

13、比反射波出射点远。12.从视速度定理的角度回答为什么直达波、折射波时距曲线是直线，而反射波非直线？简答：视速度定理，真速度不变，根据射线在地表的出射角度是否变化可判定地表的视速度是否变化，因在时距曲线上视速度为斜率的倒数。13.在多层水平层状介质中，怎样根据直达波和折射波的时距曲线形态求地下各层的埋深和速度？ （p45）14.画图表示怎样用综合平面图表示观测系统。(p53) 从分布在侧线上的各个激发点O1、O2、O3出发，向两侧做与侧线成45°角的直线坐标网，将侧线上的接收段投影到通过激发点的45°斜线上，用粗线或有色线标出，这种图就称为综合平面图。图上所绘粗线或有色线尖端

14、向上的交点就是观测系统的互换点。15.请说明多次覆盖的基本原理。(p54)为了压制多次反射波之类的特殊干扰波，提高地震记录信噪比，采取有规律地同时移动激发点与接收排列，对地下界面反射点多次重复采样的观测形式叫多次覆盖观测系统。 基本原理：对界面多次采样，采用的原理是共点反射叠加原理，利用有效波和干扰波经正常时差矫正后，存在剩余时差的差异，来突出有效波压制干扰波，提高资料信噪比。16.何为地球物理勘探（简称物探）？ 利用地球物理的原理，根据各种岩石之间的密度、磁性、电性、弹性、放射性等物理性质的差异，选用不同的物理方法和物探仪器，测量工程区的地球物理场的变化，以了解其水文地质和工程地质条件的勘探

15、和测试方法。17.物探方法与地质方法的主要区别？ 第三章 重力学和固体潮（p59）1. 请说明重力的组成？2. 地球的引力位、离心力位、重力位对某一坐标轴和某一方向的偏导数的物理意义是什么？3. 什么是正常重力场和重力异常？4. 说明什么是参考椭球面、大地水准面及垂线偏差？5. 说明对重力异常值的校正都有哪些？6. 地壳的均衡模型有哪些？说明它们的特点？7. 说明什么叫重力场的解析延拓？8. 说明重力异常解释中高阶导数法的特点？9. 什么叫固体潮？第四章 地磁学1. 请说明地磁场是怎样组成的?（p100）地磁场由多种不同来源的磁场叠加而成。 按稳定性来区分，地磁场可分为两大部分： n 主要来源

16、于地球内部的稳定场n 主要来源于地球外部的变化磁场 据地磁场的高斯球谐分析，稳定磁场和变化磁场还可以分为起源于地球内部和地球外部两部分。内源场：起源于地球内部的稳定磁场称为地磁场的内源场。n 外源场：起源于地球外部的稳定磁场称为地磁场的外源场。2. 说明地磁要素都有哪些？它们之间的关系如何？(p101)地磁要素：描述地磁场大小与方向特征的物理量。地磁学中人们把描述地磁场大小和方向的物理量X、Y、Z、H、D、I、F 称做地磁要素。地磁三要素：要想确定地面上一点地磁场的强度和方向，至少要测出任意三个彼此独立的地磁要素，称之为地磁三要素。根据地磁要素之间的关系，在地磁三要素中，磁偏角D是必须测量的，

17、其他两个要素可任意选测。之间关系：FX²Y²Z²HX²Y² =TcosIYHsinDZHtanI=TsinIX=HcosDT²=H²+Z²=X²Y²Z²tanI=Z/H. tanD=Y/X3. 什么是顺磁性、逆磁性及铁磁性？（p140）叫做物质的磁化率，它表示物质磁化的难易程度， 值越大，说明越易磁化。抗磁性：磁化率< 0的物质（抗磁性是物质抗拒外磁场的趋向，因此，会被磁场排斥。所有物质都具有抗磁性。可是，对于具有顺磁性的物质，顺磁性通常比较显著，遮掩了抗磁性。只有纯抗磁性物质才

18、能明显地被观测到抗磁性。）顺磁性：磁化率> 0的物质（有些材料可以受到外部磁场的影响，产生指同相向的磁化向量的特性。这样的物质具有正的磁化率）铁磁性：（1）磁滞回线；（当磁场强度周期性变化时，表示铁磁性物质或亚铁磁性物质磁滞现象的闭合磁化曲线。）（2）剩余磁化强度Jr（铁磁性物质有剩磁）对诸如Fe、Co、Ni等物质，在室温下磁化率可达10-3数量级，称这类物质的磁性为铁磁性。第五章 古地磁学1. 请说明什么是磁滞回线，说明铁磁质的磁化规律？(p142)当铁磁质达到磁饱和状态后，如果减小磁化场H，介质的磁化强度M（或磁感应强度B）并不沿着起始磁化曲线减小，M（或B）的变化滞后于H的变化。这

19、种现象叫磁滞。 在磁场中，铁磁体的磁感应强度与磁场强度的关系可用曲线来表示，当磁化磁场作周期的变化时，铁磁体中的磁感应强度与磁场强度的关系是一条闭合线，这条闭合线叫做磁滞回线。铁磁质磁化曲线的特点非线性第一阶段：H增加时uH=0，B=0说明处于未磁化状态； H逐渐增加时，B先是缓慢增加（OA段），后来急剧增加（AM段），过了M点后B的增加变得缓慢（MN段），最后当H很大时，B趋于饱和，饱和时的B称为饱和磁感应强度。第二阶段：B饱和后H减少时当B达到饱和值后，使H减小，则B不沿原磁化曲线下降。当H下降到零时，B并不减至零，而是有一定的值，该值称为剩余磁感应强度。为了使之减少到零，必须加反向磁场。

20、当B=0时的H值称为矫顽力。当反向的H继续加大，则B将达到反向的饱和值。矫顽力：使剩磁变为0时加的磁场值。所以矫顽力越大，越不容易退磁。第三阶段：B反向饱和后H由反向减少到零，再正向增大时当B达到反向的饱和值后，H由反向减少到零然后改变磁场方向为正方向，再逐渐增大，最后会到正向的饱和点，构成一闭合曲线。在上述变化过程中，B的变化总是落后于H的变化，这一现象称为磁滞现象，上述的闭合曲线称为磁滞回线。2. 什么是弛豫时间？它有什么意义？（p143）弛豫时间是为了描述剩磁的时间稳定性而引入的。弛豫时间越长，磁性越稳定。（百科）处在稳定外磁场中的核自旋系统受到两个作用，一是磁场力图使原子核的磁矩沿着磁

21、场方向就位，另一是分子的热运动力图阻碍核磁矩调整位置。最后磁矩与稳定磁场重叠并达到个动平衡，此时沿磁场方向的磁化强度最大，而与磁场垂直方向的磁化强度平均为零。如果原子核系统再受到个不同方向的电磁场作用，磁化强度就会偏离原来的平衡位置，产生与原磁场方向垂直的横向磁化强度，同时与原磁场平行的纵向磁化强度也将减小。当这个电磁场去掉之后，核系统的不平衡状态并不能维持下去，而要向平衡状态恢复。人们把向平衡状态恢复的过程称为弛豫过程。原子核从激化的状态回复到平衡排列状态的过程叫弛豫过程。这个过程遵循指数变化规律，其时间常数称为弛豫时间。 弛豫过程所需的时间叫弛豫时间。即达到热动平衡所需的时间。热动平衡 即

22、因热量而导致的动态平衡。核磁测井主要通过研究岩石孔隙中流体的弛豫过程了解岩石的储集特性。因此，弛豫时间是核磁测井研究的主要参数。3. 说明岩石剩余磁性都有哪些类型？各有什么特点？（p144）剩磁的类型：在不同机制下可以形成不同类型的剩磁。（1）热剩磁：从地下喷出地面后在地磁场中冷却至常温的过程中，磁性矿物因受到当地、当时地磁场的作用，而平行于地磁场的方向被磁化，其结果获得很强的剩磁，这种剩磁称为热剩磁。特点热剩磁的强度大。热剩磁的方向与外场一致。在弱磁场中热剩磁的强度正比于外磁场感应强度B： JTRMCTB式中，CT为比例系数。热剩磁主要在居里点附近获得。热剩磁有很高的稳定性。（2）沉积剩磁(

23、DRM) ：由于地磁场的作用，使矿物颗粒的剩余磁性按着当时的地磁场方向取向并被固定下来的剩磁叫做沉积剩磁。模拟试验表明：n只要沉积时水含量超过50%，剩磁的偏角和倾角都与地磁场一致。n 如果母岩是单畴集合体，则其碎屑颗粒也是单畴或单畴集合体，所以它们在沉积过程中所获得的剩磁也是稳定的。n沉积剩磁强度的大小与外磁场成正比。n 沉积岩中的铁磁性物质比火成岩少，所以沉积岩的沉积剩磁比火成岩的热剩磁要低几十倍，乃至几百倍。n 由于沉积剩磁弱，给磁性测量工作带来一定困难，而且岩石形成后，其他作用的次生剩余磁性相对来说较大，所以沉积岩的沉积剩磁不如火成岩的热剩磁来得稳定。（3）化学剩磁 (CRM)： 在一

24、定外磁场中，某些铁磁性物质在其居里点以下的温度，经过化学过程或相变过程而获得的剩磁，称为化学剩磁。特点在铁磁性颗粒生成的初期，颗粒很小，弛豫时间很小，呈超顺磁性，颗粒磁矩取向与外磁场很快达到平衡，获得平衡磁化。当颗粒尺寸增大到一定大小时，颗粒磁矩取向被固定。这以后颗粒的磁矩随颗粒体积增大而增大，但方向分布不再变化。只要单畴颗粒足够大，于是化学剩磁的弛豫时间也很长，磁性极为稳定。因此，化学剩磁和热剩磁一样具有高度稳定性，也是记录和保持古地磁场的重要手段。在弱磁场中，化学剩磁的强度正比于外磁场感应强度。在同样的外磁场下，化学剩磁强度为热剩磁强度的几十分之一。（4）黏滞剩余磁性：在岩石形成时获得的剩

25、磁称为原生剩磁，而在岩石形成后获得的剩磁，称为次生剩磁。黏滞剩余磁性属于次生剩磁，它是岩石长期置于地磁场中获得的剩磁特点由于地磁场方向处在不断变化之中，所以黏滞剩磁方向可能与原生剩磁方向不同。在某些岩石中，原生剩磁可能大部分衰减掉，此时的黏滞剩磁反而成为主要成分。显见，黏滞剩磁给古地磁研究带来干扰。因此，在测量磁性之前，应对岩石标本进行磁清洗，以消除次生剩磁。4. 说明样品退磁有哪些方法？各有什么特点？（p150）（1）、交变磁场退磁：将样品置于峰值为Hmax的交变磁场中，逐渐将磁场减至零。Hc小于Hmax的磁畴都被退磁，样品中残留下来的剩磁由Hc大于Hmax的磁畴组成。交变退磁方法比较适合于

26、火成岩，因为火成岩的磁性矿物主要是磁铁矿，它的矫顽力较低，一般在1.6*106A/m以下，目前的设备可以产生这样强的交变磁场（2）、热退磁：热退磁的方法是将样品加热到某一温度，然后在无磁场状态下冷却，这时弛豫时间比较低的磁化强度矢量分布在随机方向上，而弛豫时间长的材料的剩磁仍保留在原方向上。沉积岩中常见的赤铁矿的矫顽力有时高达1.6*107A/m，目前产生这样强的交变磁场困难较多，常采用热退磁方法。第六章 地电学1. 说明地电场的组成及其特点？（p162）地电场：地球表面存在着天然变化电场和稳定电场，总称为地电场。大地电场：各种天然的全球性或区域性的变化电场称为大地电场。局部电场（自然电场）：

27、天然的地方性的稳定电场称为局部电场。特点：大地电场和地球变化磁场密切相关，两者的场源都是地球外部的各种电流体系。大地电场是矢量大地电场在地面的分布不仅取决于外部场源，还取决于地壳和地幔的电性结构。2. 过滤电场的原理？ （p166）定义：当地下水在岩石的孔隙或裂隙中运动时，由于岩石颗粒表面对地下水中正、负离子有选择的吸附作用，便出现了正负离子分布的不均衡，从而形成自然电场，称为过滤电场或渗透电场。绝大多数沉积岩吸附负离子，碳酸盐吸附正离子。过滤电场的方向及原因：与地下水流向相反。这是因为：大多数岩石颗粒具有吸附负离子的作用，因此孔隙壁表面吸附了固定的负离子层，使运动着的地下水中正负离子的数目不

28、相同，结果在靠近孔隙出口的一端出现多余的正离子，而在水流的反方向滞留着负离子。随时间的延续，这种正负离子分布的差异形成了电位差，形成了与地下水流向相反的稳定的自然电场。山地电场：由地形起伏形成的过滤电场常称为山地电场。是由潜水由山顶向山谷渗透时产生的，在山顶形成负电位，在山谷形成正电位。3. 怎样根据过滤电场判断地下水的流向及地表水与地下水的补给关系？(p166) 过滤电场的方向及原因：与地下水流向相反。这是因为：大多数岩石颗粒具有吸附负离子的作用，因此孔隙壁表面吸附了固定的负离子层，使运动着的地下水中正负离子的数目不相同，结果在靠近孔隙出口的一端出现多余的正离子，而在水流的反方向滞留着负离子

29、。随时间的延续，这种正负离子分布的差异形成了电位差，形成了与地下水流向相反的稳定的自然电场。 4. 扩散电场的原理？ （p167） 地壳中两种或几种成分不同的岩石互相接触，在接触面上，不同岩石中的带电粒子互相扩散，形成双电层，产生接触电位差，可以形成扩散电场。 在多孔岩石中，往往是离子的扩散现象和岩石吸附现象同时发生，并且伴随着水的渗透作用，这种水的吸附和渗透作用也会产生电场。5. 氧化还原电场的原理？地下岩矿石中电子导电体由于氧化还原反应而产生的电场称氧化还原电场。在氧化还原过程中，由于被氧化的介质失去电子而带正电；被还原的介质得到电子而带负电，这样在两种介质之间便产生了电场。6. 说明什么

30、叫山地电场？ 是过滤电场的一种。通常是指山坡上的潜水由于重力作用向山坡下渗透时，由于岩石颗粒吸附负离子作用形成的电场。其场的特征是，对应山坡顶处出现负电位。两侧坡上相对山顶电位趋正7. 影响岩土介质电阻率的因素有哪些？ （p168-169）自然状态下，岩土介质的电阻率除与介质组分有关外，还与岩石的结构、构造、孔隙度、湿度、矿化度及温度、压力等因素有关。介质组分的影响：一般来说，当岩石中良导性矿物的体积含量高时，其电阻率通常较低。相反，当造岩矿物含量高时，岩石电阻率亦很高。结构的影响：导电金属矿物含量相同的条件下，浸染状结构岩石中良导性矿物被不导电矿物包围，其电阻率要比良导性矿物彼此相连的细脉状

31、结构岩石为高(图3)。因为从电学观点来看，前一种情况不同电性的矿物颗粒的排列呈串联形式，而后一种情况则呈并联形式。 湿度的影响：湿度对岩石的电阻率有很大的影响，这是因为水的电阻率较小，含水岩石的电阻率远比干燥的岩石低。 温度：温度越高，电阻率越低。矿化度的影响：岩石中所含水溶液的矿化度越高，其电阻率就越低。因此，在岩性变化不大的条件下，有可能在地面和井中应用电阻率的差异来划分咸、淡水的层位。 压力的影响：对于某些岩石，它的电阻率随应力的增大而增高，但当压力超过某一限度（如破裂压力）时，其电阻率会迅速降低。而且，电阻率随应力的变化，比其弹性性能随应力的变化还要明显。8. 纵向电导和横向电阻的含义

32、及其公式表述形式？ 为了研究层状介质的导电特性，我们在层状介质中取底面积为1m2、厚度如图示的六面岩柱体(图4)。当电流垂直于柱体底面流过时，所测得的电阻称为横向电阻，用符号表示。显然，第i层的横向电阻等于该电性层的厚度与电阻率的乘积，即： 当六面岩柱体由厚度和电性不同的个岩层组成时，按串联电路原理，其总横向电阻为：电流平行于岩柱体底面流过时所测得的电导称为纵向电导，用符号表示，单位为西门子。显然，第i层的纵向电导等于该电性层厚度与电阻率的比值，即 若六面岩柱体由个厚度和电性不同的岩层组成时，其总纵向电导为： 9. 请说明电阻率是怎样测定的？ (p171)测量均匀大地的电阻率，原则上可采用任意

33、形式的电极排列，即在地表任意两点用供电电极A、B供电，而在另两点用测量电极M、N测电位差。下式即为利用四极装置测定均匀各向同性半空间中电阻率的基本公式，式中K称为装置系数(或排列系数)，它是一个只与各电极间距离有关的物理量。10. 说明视电阻率和真电阻率的区别？ (p171)理想情况：地面为无限大的水平面，地下充满了均匀各向同性的导电介质在这种情况下利用公式 ，得到的电阻率是大地的真电阻率。实际情况：地形地质情况复杂，地形往往起伏不平，地下介质也不均匀，各种岩石相互重叠，断层裂隙纵横交错，或有良导矿体、溶洞等等，电阻率往往不均匀。在这种情况下利用上式计算得到的电阻率称为视电阻率，它不是某一岩层

34、的真电阻率，而是该电场分布范围内，地下各种电性不均匀体和地形起伏的一种综合反映，以 表示。11. 深度的分布规律有怎样的意义？影响探测深度的主要因素是什么？ 12. 电阻率剖面法的总体特征是什么？有哪些分类？13. 电阻率剖面法和电阻率测深法有什么区别？14. 联系“对称四极剖面法”方法的命名说明“对称四极剖面法”的总体特征及主要适用范围？15. 联系“联合剖面法”方法怎样根据视电阻率反推地下低阻或高阻体的存在？写出公式。并说明利用该公式反推地下低高阻时有哪些假设？为什么？ 16. 研究电流密度随的命名说明“联合剖面法”的总体特征及主要适用范围？ 17. 联系“中间梯度法”方法的命名说明“中间

35、梯度法”的总体特征及主要适用范围？ 18. 表土电性不均匀对视电阻率曲线有什么影响？怎样消除？ 19. 地形对视电阻率曲线有什么影响？怎样消除？ 20. 联合剖面法的两条视电阻率与对称四极剖面法的视电阻率曲线有什么关系？ 21. 什么叫复合对称四极剖面法？它有哪些应用？ （p180） 在一条测线的每个测点上，用两种不同供电电极距的对称四级装置进行测量。小极距反映浅部情况，大极距反映深部情况。 经验：若大极距曲线在上，则基岩形状与视电阻率曲线一致，否则相反。下层为高阻体时，视电阻率曲线与基岩形状一致；否则相反。对称四级剖面法的应用:1、追索古河道:充填于古河道中的砂砾石，其电阻率比河床两侧砂粘土

36、的电阻率大得多2、探查喀斯特发育带：视电阻率低于60的范围对应于岩溶发育带范围，而且根据低阻的小闭合圈圈定了一些孤立的溶洞和溶斗。3、确定基岩地起伏情况22. 什么叫电阻率测深法？ (p171)电阻率测深法亦可称为“电阻率垂向测深法”，或简称为“电测深法”。它是研究指定地点近于水平产状的岩层沿铅垂方向分布情况的电阻率法。在这类方法中通常采用的是对称四极装置。对地面上某一点进行电测深法测量时，原则上保持测量电极距MN不变，而在同一测点使供电电极距AB按一定的规律不断增大；每改变一次极距，即测定一次电位差和电流。当AB很大，以致MN之间的电位差减少到不便于准确读数时，可适当加大极距MN。由关于勘探深度的概念得知，加大供电电极距可以增加勘探深度。因此，在同一测点不断加大供电电极距所测出的视电阻率值的变化，就反映测点下由浅到深的电阻率有差异的岩层在不同深度处的分布情况。 23. 画图