地球物理学基础复习资料

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1、地球物理学  地震学：波在弹性介质中的传播。地震体波走时，面波频散，自由振荡的本征谱特征  重力学：牛顿万有引力定律。地球的重力场和重力位  地磁学：麦克斯韦电磁理论。地磁场和地磁势。  古地磁学：铁磁学。岩石的剩余磁性。  地电学：电磁场理论。天然电场和大地电场  地热学：热学规律，热传导方程。地球热场，热源。          第一章太阳系和地球地球内部结构      地壳：地下的一个地震波速度的间断面，P波速度由界面上方的6.2km/s增至8.1km/s左右。这个间断面称为莫霍面（M面）。莫霍面以上的介质称为地壳，以下的介质称为地幔

2、。地壳构造复杂，厚度不均，大陆厚，海洋薄。    地幔：从莫霍面到地下2900km深处这一层称为地幔。分为上地幔和下地幔。  由地壳基底至约400km深处的B层介质叫做上地幔，B层上部存在低速层，称为软流圈，低速层上部和地壳并称岩石圈。400km-1000km间的C介质叫过渡层。软流圈和岩石圈统称构造圈。1000km-2900km为D层。下地幔比较均匀。但底部约厚200km的D''层中，速度梯度接近于零，所以该层介质不均匀。      地核：从地幔向下直至地心。2900km-4980km的E层称为外核。外核与地幔的分界面是速度间断面---

3、-古登堡面（G面）。      第二章  放射性和地球年龄一．放射性衰变  在自然界中，某些元素的原子核能够在不受外界条件影响下，自发地变成另外一种元素的原子核，同时发射出射线，这种现象称为放射性衰变。不依靠外力而自发衰变的元素称为天然放射性元素。二．放射性衰变规律  每单位时间所衰变的原子数目与压力，温度等外部条件无关，只于当时存在的衰变原子的数目成正比。  半衰期：原子数衰变到原来数目的一半所需的时间。放射性衰变的时间通常为半衰期的十倍。三．放射性平衡  在母体同位素衰变时，初始衰变产物经常也具有放射性，它们也会发生一系列衰变，最终变

4、成稳定的元素。中间过程的每个放射性元素都有自己的衰变常数，但经过一定的时间后，这个系列会达到平衡，即各中间产物的数量保持不变。四．主要的放射性元素  铀钍--铅，钾----氩，铷----锶，放射性碳，氚。  地球初期情况假设  1.在地球形成初期，各种铅同位素的比值在各处都相同；      2.从某时起，地球不同区域的铀，钍，铅都各有特征的比值，这些比值只随放射性元素的衰变而改变；3.在以后某个时期，方铅矿和其它一些不含铀，钍的铅矿分离出来，铅同位素的比值不再变化4.铅与铀，钍分离或成矿的时间可以独立地测定。      第三章  天然地

5、震一．地震分类  成因：构造地震，火山地震，陷落地震。  震源深度：浅源地震（《60km），中源地震(60--300km)，深源地震(>300km)。  震中距：地方震（<100km）,近震（<1000km），远震(>1000km)地震强度：弱震  ，有感地震  ，中强震  ，强震二．全球地震带的分布和它与板块构造之间的关系  全球主要地震活动带：太平洋地震带，欧亚地震带，其他地震区带  我国主要地震活动带：  天山地震带，主要是指南--北天山，阿尔泰山一带地区；    南北地震带，由滇南的元江往北经西昌，松潘，海源，银川直到内蒙古嶝口；

6、  华北地震带，指阴山，燕山一带，营口--郯城断裂带，汾渭河谷地区；  华南地震带，主要指东南沿海和海南岛北部等地区  西藏地震带，沿青藏高原周围和边境一带  台湾地震带，包括台湾及其东部海域。从地区属于环太平洋地震带，地震出            现频繁且强度大。  板块的划分与全球地震带的地理分布是一致的。  板块边界类型：  1. 发散型板块边界；2汇聚型板块边界；3.转换型板块边界  全球地震带的地理分布主要由三类板块边界，也就是岩石圈板块沿三类板块  边界的相对运动决定。海沟-岛弧地区地震；洋脊及转换断层的地震；大陆内部的地震（

7、板内地震）三．射线参数P的物理意义  1.同一条地震射线，P为常数；  2.不同的P对应不同的入射角，即对应不同形状的射线；  3.P完全确定了地震射线的性质；  4.射线参数P只给出了入射角i和圆心距r的关系，没给出射线的坐标方程。四．频散波速随频率或波长而变化称为频散。面波成群出现，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。由于波在层状介质中传播时相互叠加的结果，具有频散特性的面波不仅有相速度，而且具有群速度。五．地球介质的Q值  在一个吸收介质中，地震波传播一定有频散现象发生，也就是吸收

8、和频散总是同时存在。  为了描述地震波在地球介质中能量损耗的情况，引入参数Q值。定义为在一周期中质元所损耗的能量与原有能量的比值。Q值反映了介质损耗性质，值越大，介质品质因子越高，能量损耗越小