固体地球物理学概论复习重点答案

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1、《固体地球物理学概论》考试时间：2011年6月24日（周五）晚上19:00-21:00第一章：引言1、地球物理学的定义。解：地球物理学是以地球为研究对象的一门应用物理学。2、地球物理学组成及研究内容。解：组成包括：理论地球物理、应用地球物理A.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：（1）研究地球形状与重力分布的重力学；（2）研究地震及弹性波在地球内部传播规律的地震学；（3）研究地球磁现象的地磁学；（4）研究地球电性质的地电学；（5）研究地球内部热过程和热状态的地热学；（6）深部探测和地球

2、动力学等。B.应用地球物理学是解决勘察石油、金属、非金属矿或其它地质问题的。3、地球物理学的基本特点。解：1、入地的窗口：根据地面或空中的资料和信息，了解地球深部情况；2、地球物理方法反演的多解性：正演问题、反演问题、精度问题3、地球物理方法的间接性问题4、建模与简化：就是以数学公式或数值形式表征地球某种性质或规律，它是对复杂研究客体的合理抽象和简化，从而更能反映客体的内在本质。5、地球物理学初值和边值的约束作用：现在的地球为地球演化提供了一个作为初值（终值）的时间条件，而地面观测又为地球内部的物理过程提供

3、了一个边界条件。6、对地球物理学结论的可靠性估计（1）可靠性高的：牛顿万有引力定律，球谐分析理论、地球形状、地球自转周期；（2）可靠性较高：GPS、地球的速度分层结构；（3）可靠性具中的：地球的年龄、地球的分层结构（4）可靠性差的：大陆漂移和板块构造、地球内部的温度分布、地震预报；（5）可靠性最差的：地幔对流假说、地球起源假说、地磁场起源假说第二章：地球的起源1、戴文赛新星云假说的要点。解：行星的形成要经过“原始星云→星云盘→尘层→星子→行星”这样几个步骤。（1）原始星云的形成：原始星云是由一块星际云块塌缩

4、并瓦解而成的。根据维里定理，星际云质量比太阳现质量大三个数量级，它才会塌缩。（2）星云盘的形成：原始星云盘继续塌缩，半径逐渐减小，因角动量守恒，造成自转速度增大。赤道面上的外边缘物质，当其惯性离心力与中心部分引力相抗衡时，便停下来，形式星云盘。（3）尘层的形成：云盘中尘粒跟气体一起绕太阳转动，同时彼此发生碰撞，结合成颗粒，并向赤道沉降，逐渐形成尘层。（4）星子的形成：当尘层的密度足够大时，会导致引力不稳定性，使尘层瓦解为许多物质团。当物质团的密度超过罗奇密度时，就可以自吸引塌缩，聚集成固体－星子。(5)行星

5、（胎）的形成：初始星子绕太阳作开普勒运动外，还有随机运动。其轨道杂乱、频繁碰撞，发生结合成为更大星子或者碎裂为更小星子。大星子引力较强，更有效地吸积周围的物质和小星子迅速成长成为行星胎。1、罗奇密度的用途和计算。解：罗奇密度用于对星云盘的的温度、厚度和密度做出估计。ρ＞ρ0＝4（M／a3）。式中ρ0称为罗奇密度，上式称为聚集条件。如果ρ<ρ0则天体分裂。2、地球早期演化中的圈层分化过程。解：（1）地核和地幔的形成：原始地球是一个均匀的球体，由于放射性元素衰变产生热能，地球内部的温度就逐渐增高，当地内温度足够

6、高的时候，铁和镍就熔化并流向地内深处，而固态的硅酸物质浮到地球上部。从而地球就分化成地核和地幔。(2)原始地壳的形成和陆壳、洋壳分化：在地核和地幔形成后，那时的地球表层是熔融的。40—46亿年前，表层开始冷却分异，形成全球性的原始地壳，即大陆地壳。30—40亿年前，地球受到星子撞击，在受撞击的集中区域下，造成地幔熔化，并发生玄武岩喷发，排出大量岩浆和气体，从而改变原始地壳的成分，形成原始大洋地壳。(3)海洋和大气的形成：地球大气经历了原生大气、还原大气和氧化大气三个阶段:A、地球在形成过程中俘获星云中的气体

7、，形成地球的原始大气层。B、放射性元素的衰变使地球物质融化，加速还原气体从地球内部溢出，形成还原大气。C、由于地球内部的地幔分异作用，排出的气体逐渐氧化；太阳辐射使地球大气中的水分解、绿色植物的光合作用都形成较多氧气，从而形成氧化大气。在地球形成的过程中，星子碰撞后放出的水，火山岩浆活动产生的水，以及大气中的水气凝聚的水都可以流人星子撞击坑，形成海洋。（4）地球表层的变化：地壳和地面的变化乃是各圈层相互作用的结果。第三章地球的转动和形状1、名词解释：天球赤道、黄道、黄极、天极。解：天球赤道——假定以地球为球

8、心，把各天体投影在半径等于无穷大的球面上，这一球体就是天球。将地球的赤道平面向外延伸，与天球相割所成的天球大圆就叫做天球赤道黄道——将地球绕日运转的轨道面无限延伸，与天球相割而成的天球大圆叫做黄道。黄极——球面上的任何圆圈都有两个极点，即球面上距离该圆圈最远(900)的两点。天极——将地球的极轴延长，交于天球上的两点N、S，这两点就叫天极.2.从物理观点解释傅科摆如何证明地球自转的。解：单摆的摆动平面在不受外力作