固体地球物理概论

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1、固体地球物理学概论读书报告学号20091003109姓名李堂华班级061091通过这一学期的固体地球物理概论的学习，让我们了解了固体地球物理学的发展历史以及它主要的研究内容。它是用物理学的观点和方法研究固体地球的运动、物理状态、物质组成、作用力和各种物理过程的综合性学科。这门学科自20世纪之处就已成体系，到60年代之后，发展极为迅速。它包含了许多分支学科，涉及海、陆、空三个领域，正像平时我们物探人说的那样，上天、入地、下海。它也是天文、物理、化学、地质学之间的一个边缘学科。固体地球物理学有3个发展较早的基础性学科：重力和大地测量学、地震学和地磁学。固体地球物理

2、学还包含地电学和地热学。这两个学科发展历史不长，正在进一步发展之中。在固体地球物理学范围内，还有3个学科名称，它们都是对固体地球作综合性和整体性研究的。它们彼此之间的差别很小。大地构造物理学在30年代只讨论岩石和矿物形成的物理条件和过程，近年来其研究领域已由地球表层逐渐扩大到地球内部。地球内部物理学是研究地球内部物质结构、组成和物理过程的学科分支。地球动力学原是研究地球内部的作用力、物质对作用力的响应特性及有关的变化过程的。60年代板块大地构造学说兴起后，有关地球的整体性运动的问题都以地球动力学的名称出现，是研究比较活跃的领域。固体地球物理学的主要研究内容是利

3、用物理学的电学、磁学、热学、运动学和动力学等方面的原理和方法，研究地球各部分的物理条件、物理性质、物理状态、从空间和时间两个方面找出以上各方面的发展和联系，以寻求其变化规律。与这门学科紧密相连的另外一门学科就是应用地球物理学，它侧重与实际应用，主要在于勘察石油、金属、非金属矿或解决其它地质问题的，与之相对应，固体地球物理学也称之为理论地球物理学。由于人们是先解决实际问题，之后才会产生相应的理论学科，应用地球物理学的发展远远超过理论地球物理学的。目前，理论地球物理学着眼于基础理论方面的研究，研究的主要内容有：研究地球形状与重力分布的重力学；研究地震及弹性波在地球

4、内部传播规律的地震学；研究地球磁现象的地磁学；研究地球电性质的地电学；研究地球内部热过程和热状态的地热学；深部探测和地球动力学等。这门课程除了让我们了解以上相关内容以外，更重要的是还为我们将来的专业课有所涉及和了解，打下一定的基础。主要是一下几个方面，地球的重力场，地震学与地球的速度结构，地球磁场，地球电与电磁效应，地球的温度场，这些知识的学习对将来我们对重、磁、电、震等勘探方法的熟悉和掌握无疑是有巨大帮助的。此外，它还介绍了地球本身的起源与结构，它的形状和自转，这让我们更加能够理解地球上这些物理参数和性质变化的原因，让我们不仅知其然，并且知其所以然。关于地球

5、的重力场，它介绍了重力场的形成和计算方法，当不考虑其它天体对地球的作用时，重力g的形成是由两部分组成：即整个地球质量对地表物体产生的引力F和因地球自转而产生的惯性离心力C的矢量和。这让我们对重力的理解又加深了一步，这门课程还详细介绍了引起地球重力变化的因素和在实际应用中的相应改正方法。就空间而言，造成重力变化的原因有：第一、地球的形状——扁椭球体引力，地球本身并不是一个正圆球体，而是一个近于两极压扁的扁球体，因而地心到地表的距离并不处处一样；地球形状造成的重力变化最大达1800mGal；第二、地球自转——惯性离心力，地球在不停地绕自转轴旋转，因而不同纬度处的回

6、转半径也不同；最大变化达3400mGal；第三、地球表面起伏不平，形态复杂；最大变化达1000mGal以上；第四、地球内部物质密度分布不均匀；在漫长的地球演化史中，长期的地质构造运动与岩浆活动等，造成自地表直至上地幔内物质密度分布的不均匀。第五、太阳与月球的引力。从时间上来说，由于太阳、月亮与地球之间的相对位置存在一定周期的变化，造成海洋潮汐及固体地球的弹性形变等一系列地球物理现象。这种由于太阳、月亮对地球引力的变化使固体地球形变而造成地表同一点出现重力随时间的微小变化，就称为重力固体潮，其变化幅度约2－3g.u.，因而在高精度重力测量中必须考虑这一因素的影响

7、。并且我们常说的重力勘探，无论是研究构造还是寻找各种矿产资源以及近年来在水、工、环中的应用与研究，都是利用地下物质密度分布不均匀这一点所引起的重力微小变化来达到其目的，因而其它因素的影响就被当作干扰而要引入相应的校正予以消除。因此，这就涉及到重力改正的问题，在此之前，我们先要明白重力异常的实质，讨论地球正常重力值，其目的就在于从实测重力值中减去密度均匀条件下的正常重力值的变化，单纯获得由地下地质体剩余质量所引起的重力异常。重力改正主要包括高度改正、中间层改正、地形改正，有时还要用到纬度改正和均衡改正。这些改正工作，已列入常规的资料整理中，称为预处理。我们将来如

8、果从事重力勘探方面的工作的话，那么这些