地球科學(xué)概論一地物地球物理

1、一、闡明如下概念：震源、震中、震級(jí)、烈度。震源 (focus, hypocenter)：是地球內(nèi)發(fā)生的地方。震源深度 (focal depth):震源垂直向上到地表的距離是震源深度。震源距 (hypocenter distance):地面上受距離（簡(jiǎn)稱震源距）。影響的任何一點(diǎn)到震源的距離，稱為震源震中 (center)：震源上方正對(duì)著的地面的地方稱為震中。震中距 (center distance):地面上受影響的任何一點(diǎn)到震中的距離，稱為震中距離（簡(jiǎn)稱震中距）。震級(jí) (Magnitude):震級(jí)是描述大小的一種基本參數(shù)，它代表本身的強(qiáng)度或所的能量大小。烈度 (ensity):用來衡量某一地點(diǎn)動(dòng)

2、或震害強(qiáng)烈程度的一種標(biāo)尺，通常把對(duì)地面所造成的破壞或影響的程度叫烈度。它表示時(shí)某地點(diǎn)地面的動(dòng)和所受震害程度。二、全空間彈性介質(zhì)中存在哪些類型的彈性波？它們各自有哪些特性（速度、質(zhì)點(diǎn)偏振）？在彈性介質(zhì)中，存在兩種基本類型的彈性波：縱波（Longitudinal wave, or Compresal wave)-質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)方向與振動(dòng)（能量）方向一致-速度為：P橫波（Transverse wave, or Shear wave)-質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)方向與振動(dòng)（能量）方向垂直-速度為：VS 3縱波速度比橫波速度大（一般為：）pS因此，在上縱波總是首先到達(dá)。所以，縱波也被稱為P 波（Primary wave）橫波也

3、被稱為S 波（Secondary wave）三、在如圖 1 所示的存在播速度、質(zhì)點(diǎn)偏振、表面的層狀介質(zhì)中存在哪些彈性波？它們各自有哪些特性（傳方向等）？P 波、S 波在一定的邊界條件下，彈性波動(dòng)方程還給出面波和振蕩解。當(dāng) P 波和 S 波到達(dá)地球的面時(shí)，在一定條件下會(huì)產(chǎn)生沿地球表面的面波，面波包括瑞利波（Rayleigh wave）和一些。（Love wave）兩種。和瑞利波的速度總比P，與S 波的速度相等或小Love 波Rayleigh波原理推導(dǎo)在一水平介面上P 波入射,P 波透射所遵從的Snell 定律。四、利用反射點(diǎn) x即：應(yīng)使 t 達(dá)到最小值。Fermat理原A1 (Lx)dt(x)x

4、0 BincdxV1 h2 x2r2 (Lx)2 hrrefVL-xo1(Lx)V2xxLh2 x2r2 (Lx)2為：五、圖 2 所示的是一個(gè)均勻半空間上覆蓋水平層介質(zhì)的模型，均勻半空間和上覆層的波速度分別為V2 和 V1，并且V2V1。震源和首波的走時(shí)方程，并定性地畫出它們的走時(shí)曲線。均位于地表，請(qǐng)寫出直達(dá)波、反射波和t(x) 1 h2 x2 r2 (L x)2 V1sin(inc) sin(ref)射線 AOB 的走時(shí)Figure 2直達(dá)波：XsV1XT反射波走時(shí)方程：T-X 關(guān)系T0X0首波T(X) 2h2 (X / 2)2V1V X01T0dT(X / 2) 1V h2 (X / 2

5、)2V11as X dXt T(X 0) 2h0V1走時(shí)方程：T-X 關(guān)系2h X2htan(c)V1 cos(c)V2forXXcwher,eXc 2htan(c)六、假定地球?yàn)槿鐖D 3 所示的兩層模型，外層為固體層，內(nèi)層為流體層，外層P 波速度大于流體層波速。此時(shí)的P波走時(shí)曲線會(huì)出現(xiàn)空區(qū)，即該范圍內(nèi)觀測(cè)不到P 波。試根據(jù)該空區(qū)的位置，以最簡(jiǎn)單模型（內(nèi)外層均為均勻?qū)樱﹣砉浪銉?nèi)層（地核）的半徑。（空區(qū)范圍為：105 度141 度）Figure 3七、從全球分布來看，世界上有哪幾個(gè)主要的帶？環(huán)太平洋帶歐亞帶海嶺帶八、一次發(fā)生時(shí)，有幾個(gè)震級(jí)、幾個(gè)烈度。三個(gè)震級(jí)：體波震級(jí)、面波震級(jí)、矩震級(jí),每一個(gè)震

6、級(jí)都是唯一的視不同震區(qū)受破壞情況可以有多個(gè)烈度dT 1dXV2九、地球介質(zhì)中，波的橫波波速和縱波波速的相對(duì)關(guān)系。3縱波速度比橫波速度大（一般為：）pS十、球?qū)ΨQ介質(zhì)中的射線參數(shù)與垂向變化介質(zhì)中的射線參數(shù)是否相同？理論上應(yīng)該相同十一、圖4所示的球?qū)ΨQ介質(zhì)中，根據(jù)射線線：S波，星號(hào)：震源，三角：接收點(diǎn)），寫出每一個(gè)震相的名稱。（實(shí)線：P波，虛內(nèi)核外核地幔PKPSKKSPPPcS十二、說明圖5中板塊三種主要邊界運(yùn)動(dòng)特征與相應(yīng)的震源機(jī)制。大洋中脊（正斷層）轉(zhuǎn)換帶（走滑斷層）俯沖帶（逆斷層）正層斷逆層斷走滑斷 層十三、圖 6 顯示的是美洲板塊與太平洋板塊之間俯沖帶發(fā)生的一些震源機(jī)制解反映了美洲板塊與太平洋板塊之間怎樣的運(yùn)動(dòng)特征。的震源機(jī)制解，這些均為逆斷層，說明兩個(gè)板塊在相向運(yùn)動(dòng)十四、圖 7 顯示的是全球觀測(cè)時(shí)出現(xiàn)的P 波和 S 波的影區(qū)（該區(qū)域內(nèi)觀測(cè)不到震相），解釋 P 波和S 波影區(qū)形成的原因。P 波