地球物理知识点

第四章名词解释：进动、章动、钱德勒晃动、极移第五章名词解释：大地水准面、正常重力、重力异常、固体潮、地球扁率、重力校正、重力均衡基本理论与基础知识：均衡的物理含义、均衡异常的模式、确定地球形状的步骤、基本技能：重力校正与重力异常计算第六章名词解释：体波、面波、横波、纵波、地球自由振荡、地震波影区基本理论与基础知识：地震波的分类、各类震相的传播特征、地球的圈层结构、地球自由振荡的分类与特征、snell定理基本技能：费马原理与snell定理、各{远、近)震相的传播路径第七章名词解释：地震基本参数、烈度、震级、地震预报基本理论与基础知识：全球性地震带的分布及其解释、宏观震中与微观震中第八章名词解释：地磁要素、磁偏角、磁倾角、基本磁场、地磁极与磁极、古地磁学基本理论与基础知识：地磁场的基本特征、地磁要素在地表的分布特征、物质磁性分类、天然剩磁的分类基本技能：磁偶极子场的计算第九章名词解释：热流、地面热流基本理论与基础知识：地球内部的热源类型、地球内部热的传输机制、热流测量的影响因素第十章名间解释：转换断层基本理论与基础知识：板块构造理论的地球物理观测依据、板块边界的三种形态基本技能：利用板块构造理论解释地震活动性名词解释进动：天极以25700a为周期绕着黄极转动章动：月球绕地球旋转的轨道称为白道，月球运行的轨道与月的之间距离是不断变化的，使得月球引力产生的大小和方向不断变化，从而导致北天极在天球上绕黄极旋转的轨道不是平滑的小圆，而是类似圆的波浪曲线运动，即地球旋转轴在岁差的基础上叠加周期为18.6年，且振幅为9.21″的短周期运动。这种现象称为章动。钱德勒晃动：1891年钱德勒(S.C.Chandler)发现了周期为425-440恒星日的变化，这个周期约14个月的运动就是真实地球的自由章动，称为钱德勒晃动。极移：地球的表面的地理坐标是随时间而变的，而地球瞬时自转轴位置的变化是最主要的原因。即地球自转轴在地球本体内也要发生变化大地水准面：与平均海洋面最逼近的重力等位面正常重力：参考椭球面按定义是一个重力等位面。按照位论的定理，这个面上任一点的重力值是可以计算的。这祥得到的重力表达式就是所谓的国际重力公式。根据这个公式所计算的重力值是重力测量的标准，叫做正常重力值。重力异常：实测的重力值减去正常重力值叫做重力异常固体潮：日、月的引力不但产生重力的时间变化，而且使地球发生变形。这种变形在海洋上表现为普通的潮汐，在陆上和海底则叫做固体潮。地球扁率：分为几何扁率α=（a-c）/a重力扁率β=（g(p)-g(e)）/g(p)动力扁率H=（C-A）/C重力校正：各测点的相对重力值按照同一标准进行一些校正/归算，分为高度校正、中间层校正、地形校正、维度校正、均衡校正重力均衡：从地下某一深度起，相同截面（面积要足够大)所承载的质量趋于相等。这个概念叫做地壳均衡。根据这个概念，地面上大面积的地形起伏，必然在地下有所补偿。普拉特的模式是将地形所增减的质量均匀地取偿于海面与补偿深度之间。因为地形高低不同，它在横的方向上密度也不同。艾里的模式则将地形所增减的质量取偿于山根或反山根。无论根据哪种模式，只要测量了地形高度，并适当地估计下层岩石的密度和地壳厚度，就可计算由于补偿作用所减少的地面重力值。这叫做均衡校正。体波：面波：横波：纵波：地球自由振荡：自由振荡：一不机械系统，因受外力作用破坏其平衡状态；在取去外力后，该系统产生振。地球自由振荡：大地震激发的整个地球的自由。地震波影区：如果在地球内部的有些区域速度下降，满足不等式0dV/drV/r。在这种情形下，地面上有一片区域接收不到射线，这片区域叫阴影区，相应地走时曲线出现一段空白。地震基本参数：发震时刻、发震位置（经度、纬度，震源深度）\地震大小烈度：烈度表示地震影响或破坏的大小。烈度不但与地震本身的大小有关，而且与观测点的距离、土质情况、建筑物的类型等都有关系。震级：震级是地震固有的属性，与所释放的震动能量有关。它可以自地震图中地震波的振幅、地震波的周期以及地震台的震中距来计算。地震波能量和震级的通用关系为：LgE=11.8+8.5M地震预报：地震预报一般指的是预告在什么地方、什么时候、发生多大的地震，即预告地震的时、空、强”三要素。（气象学)什么地方可能发生多大地震（气候学）地磁要素（磁偏角必须测量，7个只要知道3个（称为地磁三要素），就可以算出其余4个）基本磁场：起源于地球内部并构成磁场主体的稳定场称作地球主磁场（基本磁场）。地磁极与磁极：在地理北极N附近的Nm极称为地磁北极，在地理南极s附近的Sm极称为地磁南极。与是磁轴在地面上的两个交点。应当指出，地磁北极与地磁南极是按地理位置说的。按磁性来说，地磁两极和磁针两极正好极性相反，即偶极子的正极N与负极S应分别对应于地磁南极与地磁北极。古地磁学：古地磁是地磁学的一个分支，它是通过测定岩石剩余磁化强度来研究史前地质时期地磁场及其演化规律的一门学科。古地磁学还包括人类历史时期焙烧物剩余磁化方向的测定和历史时期地磁场的研究，这一部分又称为考古地磁学。热流：在单位时间内流过单位面积的热量。以温度降低方向为正。大地热流密度指单位时间内通过地球表面单位面积所散失的热量。地面热流：地球表面热流密度，系指地球在单位时间内、通过单位面积流出的热量(能量)，简称地表热流或大地热流。转换断层：两板块相互之间作水平滑动区域。简答均衡的物理含义a均衡异常接近于零：大地水准面以上多出的物质正好补偿了大地水准面至均衡面之间缺失的物质b均衡异常为正值：填补进去的物质数量超过了下面缺失的质量，从动力学观点看，由于构造力使山脉隆升以后，均衡力没有使地壳下界面达到足以补偿山脉隆升的深度，即“山根”不够深，因而地壳未达到均衡，即补偿不足；c均衡异常为负值：填补进去的物质数量还不足以弥补下面质量的亏损，地壳下界面已超过正常地壳的深度，补偿过剩。均衡异常的模式确定地球形状的步骤a先选择一个与大地水准面同重力位而又很逼近的等位面做为参考面（旋转椭球面，参考椭球面），这个参考面的形状简单，便于计算。b精确测定大地水准面与这个简单曲面的偏离，包括纬度方向上的偏离，经度方向上的偏离，以及局部偏离。c实测表明，大地水准面与参考椭球面的最大偏离不超过地球半径的十万分之一。若选取三轴椭球面做为参考面对实际的精度并无好处，计算上却复杂得多了。地震波的分类体波：在整个体积内传播的波。分为：纵波（P)和横波（S）面波（含导波）：和界面存在有关的波。分为：瑞利波和勒夫波地球自由震荡：驻波。分为：球形震荡（Smode）、扭转震荡（Tmode）各类震相的传播特征地球的圈层结构I.壳幔界面在地下30〜60km深度处，纵波速度从6〜7km/s,跳到8km/S以上，它是地壳与地幔的分界面。这个界面是莫霍洛维奇在1909年研究Pn震相时提出来的，因此，该界面又称为莫霍面（M面)。2.幔核界面在地幔内，速度随深度而增加。在大约2900km处，P波速度突然从13km/S下降到8km/s左右，出现地球内部第二大间断面。这是古登堡在1914年首先提出来的，因此该界面又称为古登堡面（G面）。3.内外核分界面从2900km以下进人地核，纵波速度逐渐回升，横波速度因横波不能通过而恒为零,直到大约5000km，横波才出现，纵波速度也有明显跳跃，成为地球内部的第三大间断面。这是莱曼在1936年首先发现的，可记为L面。4.上下地幔的过渡层从1956年开始，布伦对地幔做进一步分层的研究，认为地幔由上地幔、过渡层（速度变化不均匀）和下地幔（速度变化均匀）组成。上述地球分层，即主要单元的划分，从20世纪初至50年代已大体确定，A(地壳），H(上地幔），C(过渡层），D(下地幔），E(外核），F(间断面），G(内核)地球自由振荡的分类与特征分为球型振荡（S型）：同时包含球面上的前后振动和径向振动；扭转型振荡（T型）或环形振荡：球体每一质点只能在球面上作前后振动；T振型的性质类似于勒夫面波，S振型的性质类似于瑞利面波。分别可以看作长周期勒夫波干涉和长周期瑞利波干涉的结果。snell定理全球性地震带的分布及其解释全球性的地震带有三个：环太平洋地震带、阿尔卑斯-喜马拉雅地震带（即欧亚地震带〉和海岭地震带，它们与地震的成因显然有关系。此外还有一些比较小的大陆地震带，如东非裂谷地震带和贝加尔湖地震带等。大约全球80%的浅震、90%的中源地震以及全部深震都集中在环太平洋地震带上。它自阿留申群岛、库页岛开始经日本东部，然后分为两支：西支经琉球、台湾省和菲律宾；东支经小笠原群岛和马里亚纳群岛、关岛。东西两支在新几内亚西端汇合，然后经新几内亚北部、所罗门、新赫布里底、斐济、汤加、克马德克斜插到新西兰，并延伸到南极洲附近的麦阔里岛和邦提群岛。然后沿太平洋东南部北上，至伊斯特岛和加拉帕戈斯群岛。另一支为南安第斯山脉，它的南端与桑德韦奇群岛相连，整个南美洲的西海岸都属于这一支。向北，它们与加勒比环相连，然后到墨西哥、加利福尼亚以及加拿大沿岸，并与阿拉斯加连接在一起。海岭地震带分布在环球海岭的轴部和两海岭之间的破碎带上。大陆上的加利福尼亚和东非地震带可能是海岭地震带的延伸。海岭地震带的特点是宽度很窄，一般只有数十千米。海岭地震的强度不大，最强不超过7级，而且皆为浅震。但是由于这里的地壳很薄，因此与大陆浅震不同，海岭地震发生在地幔顶部，而不是发生在地壳里。欧亚地震带是包括地中海、土耳其、伊朗以及喜马拉雅弧、缅甸巽他弧的地震带。它从印尼开始，经印度支那半岛的西部和喜马拉雅地区、伊朗、土耳其到地中海北岸，一直伸到大西洋的亚速尔群岛。一部分地震发生在大陆的内部，分布比较分散，它们与大陆内部的应力作用过程有关。宏观震中与微观震中：地震时，人们感觉最强烈、地面破坏最严重的地区称为宏观震中。根据地震仪器测定的震中称为微观震中。地磁场的基本特征地磁场近似为地心偶极子磁场：地磁场的一级近似为一个置于地心的偶极子的磁场，这个偶极子的磁轴和地轴斜交一个角度(11.5)。地磁场是一个弱磁场：地磁场的平均值大约为50000nT，在两极附近也不过70000nT。地磁场是一个稳定磁场：稳定磁场是地磁场的主要部分。地磁场处于长期变化：时间上存在变化周期，空间上存在西漂，地心偶极子的强度和方向存在缓慢变化，地磁偶极矩以每年5%的速度减小；磁极位置缓慢移动地磁要素在地表的分布特征总磁场强度B：等值线与纬度线近似平行，在磁赤道约30000〜40000nT，向两极增大，在两极约为60000〜70000nT垂直强度Z：与纬度线大致平行，在磁赤道z=0,向两极绝对增大，约为磁赤道水平强度的两倍，磁赤道以北Z0，以南Z0水平强度H：沿纬度线排列，在磁赤道附近最大，向两极减小趋于0，全球各点除两磁极区外都指向北等倾角I：与纬度大致平行，零倾线在地理赤道附近，称为磁赤道，它不是一条直线，磁赤道向北倾角为正，向南为负等偏角D：特征：从一点出发汇聚于另一点的曲线簇，两条零偏线将全球分为正负两个部分物质磁性分类：抗磁性、顺磁性、铁磁性抗磁性是普遍的；与温度无关；去掉外磁场，附加磁矩消失，即磁性消失。顺磁性：与（绝对）温度成反比（居里定律）；发展了通过磁化率测定，确定原子磁矩的重要实验方法；去掉外磁场，附加磁矩消失，即磁性消失。铁磁性：在很弱的外磁场中就可以被磁化到饱和；对己经完全退磁的铁磁样品，在外磁场为零时，对外不显现宏观磁性；温度高于居里点时，铁磁性到顺磁性铁磁性的类型：三种：①铁磁性；②反铁磁性；③亚铁磁性.天然剩磁的分类：热剩余磁性、化学剩余磁性、沉积剩余磁性、粘滞剩热剩余磁性：在恒定磁场作用下，岩石从居里点以上温度逐渐冷却到居里点以下，在这个过程中受磁化所获得的剩磁。化学剩余磁性：在一定磁场中，某些物质在低于居里温度的条件下，经过相变和化学过程获得的剩磁沉积剩余磁性（碎屑剩磁）：沉积物固积成岩后，按其碎屑的磁化方向保留下来的磁性。和化学过程所获得的剩磁。粘滞剩余磁性：岩石生成之后，长期处于地磁场作用下，原来定向排列的磁逐渐驰豫到地磁场方向上，所形成的剩磁。地球内部的热源类型引力收缩能：若地球是由温度不高的