《地磁與地電》課程教學大綱

《地磁與地電》教學大綱一、課程基本信息課程名稱地磁與地電GeomagnetismandGeoelectricity課程編碼GEO220211025開課院部地球科學與技術學院課程團隊波動地物類課程教學團隊學分2.5課內學時40講授40實驗0上機0實踐0課外學時40適用專業(yè)地球物理學授課語言中文先修課程電磁學、地球物理場論、數(shù)學物理方程課程簡介（必修）本課程是地球物理學專業(yè)本科生的專業(yè)核心課，分為地電學與地磁學兩部分。地磁學主要學習地球主磁場的空間結構和長期變化，地球變化磁場，地殼磁場和地磁異常等理論；地電學主要學習直流電場、大地電磁場、人工源頻域和時域電磁場等內容。通過本課程的學習，要求學生掌握地球電磁學的基本原理，主要地磁現(xiàn)象和物理機制及地球內部電磁場的性質和分布規(guī)律等基礎知識。學會地磁和地電觀測方法及其在地球電磁場研究、地球物理勘探中的應用。Thiscourseisaprofessionalcorecourseofundergraduatestudentsingeophysics,whichisdividedintotwoparts:geoelectricityandgeomagnetism.Geomagnetismmainlystudiesthespatialstructureandlong-termchangesofthemainmagneticfieldoftheearth,themagneticfieldoftheearth,themagneticfieldofthecrustandthegeomagneticanomaly.ThegeoelectricitymainlystudiesthecontentsofDCelectricfield,magnetotelluricfield,controlledsourcefrequencydomainandtimedomainelectromagneticfield.Throughthestudyofthiscourse,studentsarerequiredtomasterthebasicprinciplesofEarthelectromagnetism,themaingeomagneticphenomenaandphysicalmechanism,andmasterthenatureanddistributionofinternalelectromagneticfield.Furthermore,thestudentshouldlearngeomagnetismandgeoelectricsurveymethodsandtheirapplicationsingeophysicalexploration.負責人，大綱執(zhí)筆人審核人二、課程目標序號代號課程目標OBE畢業(yè)要求指標點任務自選1M1目標1：掌握地球電磁學的基本原理，物理機制和分布規(guī)律等基礎知識。是1.12M2目標2：能夠運用地球電磁學的基本原理判斷、分析實際問題中關鍵環(huán)節(jié)是2.23M3目標3：能夠運用所學知識針對地球物理領域的勘探任務提出合理的解決方案是3.14M4目標4：提高專業(yè)素養(yǎng)，能夠開展專業(yè)領域的交流和溝通是4.1三、課程內容序號章節(jié)號標題課程內容/重難點支撐課程目標課內學時教學方式課外學時課外環(huán)節(jié)10緒論地電場和電法勘探的主要內容、基本知識概述M11講授1自學21巖礦石的電磁學性質1.1.巖礦石的導電性巖礦石電阻率、影響巖礦石電阻率的因素、縱向電導、橫向電阻1.2.巖礦石的介電性巖礦石介電常數(shù)、影響巖礦石介電常數(shù)的因素1.3.巖礦石的導磁性巖礦石磁導率、影響巖礦石磁導率的因素M1,M2,M3,M41講授1自學32地球磁場的基本特征2.1.地磁場的組成及地磁磁場基本特征2.2.主磁場的球諧分析主磁場方程、拉普拉斯方程的解、內外源磁場的分離2.3.國際參考地磁場國際參考地磁場由來、數(shù)學形式、用途、存在的問題2.4.主磁場的長期變化主磁場長期變化的規(guī)律及特點2.5.古地磁古地磁場特征、古地磁的應用、極性倒轉M1,M2,M3,M44講授4作業(yè)、自學43地球主磁場的地核起源3.1.地球主磁場起源主要理論地磁場起源理論的基本要求、主要的地磁場起源理論3.2.地球發(fā)電機過程的深部環(huán)境發(fā)電機過程的條件、地球內部的結構特征3.3.地核中的力學過程和電磁過程地核中力學特性的基本方程、地核中電磁特性的方程3.4.圓盤發(fā)電機單圓盤發(fā)電機、雙盤發(fā)電機等理論3.5.運動學發(fā)電機運動學發(fā)電機基本方程、流場和磁場、磁場增強機制M1,M2,M3,M44講授4作業(yè)、自學54磁力儀與磁測工作方法4.1.磁力儀簡介磁力儀的類別、技術指標4.2.磁測工作方法野外磁測工作、航空海洋磁測、磁測數(shù)據(jù)處理、磁異常圖的繪制M1,M2,M3,M44講授4作業(yè)、自學65磁異常的處理解釋及應用5.1.磁異常正問題磁性體磁場的計算、磁異常的物理意義、有效磁化強度5.2.簡單規(guī)則磁性體磁場球形體、圓柱體、板狀體、臺階等簡單形體的磁場5.3.磁異常處理與轉換磁異常的地形校正、化極、延拓、導數(shù)計算5.4.磁異常反演解釋方法磁異常的定性和定量解釋方法5.5磁異常的地質特征和應用實例磁異常的深部特征及在實際中的應用M1,M2,M3,M46講授6作業(yè)、自學76直流電阻率法6.1.穩(wěn)定電流場的基本性質不同場源的穩(wěn)定電流場、電流密度變化規(guī)律6.2.視電阻率及其分析方法視電阻率概念、視電阻率微分形式、影響視電阻率的因素6.3.電阻率法工作方式電剖面法、電測深法、電測深曲線類型及特點、測深曲線計算解釋及等值現(xiàn)象、野外工作方法6.4.電阻率法新的技術進展高密度電阻率、電阻率成像儀等新技術的最新進展M1,M2,M3,M46講授6自學、作業(yè)87大地電磁場7.1.大地電磁場基本原理大地電磁場源、理論基礎、大地電磁法優(yōu)缺點7.2.均勻水平層狀介質大地電磁測深理論均勻水平層狀介質大地電磁場計算、視電阻率定義、測深曲線變化特點7.3.野外工作方法及資料處理野外工作方法、資料處理方法、資料的反演及解釋、大地電磁場實際應用及最新進展M1,M2,M3,M46講授6作業(yè)、自學98人工源頻域電磁場8.1.人工源頻域電磁場的基本理論均勻大地和水平層狀介質水平電偶極源、垂直磁偶極源電磁場特點8.2.頻域電磁測深法工作方法頻域電磁測深法的野外工作方式及數(shù)據(jù)處理解釋8.3.頻域電磁測深法的應用及進展應用實例及方法最新進展M1,M2,M3,M44講授4作業(yè)、自學109人工源時域電磁場9.1.瞬變電磁場的基本理論瞬變電磁場的擴散特點、均勻大地的瞬變電磁響應、視電阻率的定義9.2.瞬變電磁工作方法野外工作裝置類型及裝置采集方式特點9.3.瞬變電磁法資料處理解釋及應用數(shù)據(jù)的處理解釋方法簡介及實際應用、方法最新進展M1,M2,M3,M44講授4作業(yè)、自學四、考核方式序號考核環(huán)節(jié)操作細節(jié)總評占比1平時作業(yè)布置平時課后作業(yè)，成績采用百分制，根據(jù)作業(yè)完成準確性、是否按時上交、是否獨立完成評分。30%2考勤、課堂表現(xiàn)隨機點名、上課回答問題情況10%3期末考試1.閉卷考試，成績采用百分制，卷面成績總分100分。2.主要考核學生對基本知識的掌握能力，學生綜合運用所學知識分析問題、解決問題的能力，題型主要有填空題、簡答題、作圖題、分析題等。60%五、評分細則序號課程目標考核環(huán)節(jié)大致占比評分等級1M1平時作業(yè)15%A-作業(yè)按時提交，態(tài)度認真且準確率高B-作業(yè)按時提交，錯誤不多C-作業(yè)按時提交，錯誤較多2M2平時作業(yè)15%A-作業(yè)按時提交，態(tài)度認真且準確率高B-作業(yè)按時提交，錯誤不多C-作業(yè)按時提交，錯誤較多3M1考勤、課堂表現(xiàn)10%A-缺勤2次，能積極參與課堂活動，發(fā)言踴躍B-缺勤2次以上，較為積極參與課堂活動4M1期末考試40%[A,B,C,D]=[90-100,75-89,60-74,0-59]5M3期末考試20%[A,B,C,D]=[90-100,75-89,60-74,0-59]評分等級說明：[A,B,C,D,E]=[90-100,80-89,70-79,60-69,0-59];[A,B,C,D]=[90-100,75-89,60-74,