2009地球科学概论A试卷A答案

中国地质大学（北京）2009年春季学期第1页（共4页）2009年4月课程号：01020112008级《地球科学概论A》期末考试题（A卷）答案考试形式：闭卷考试考试时间：120分钟班号学号姓名得分题号一二三四五总分得分说明：第一、二、三题答在试卷纸上，第四、五题答在答题纸上。一、归类题（每空0.5分，共10分）将下列物质或地质现象对应地归入矿物、岩浆岩、沉积岩、变质岩和构造变形中。方解石、玄武岩、剪节理、砾岩、片麻岩、转换断层、矽卡岩、片岩、背斜、砂岩、地震、辉石、大理岩、闪长岩、泥岩、安山岩、灰岩、高岭石、花岗岩、钾长石⒈矿物：方解石、辉石、高岭石、钾长石。⒉岩浆岩：玄武岩、闪长岩、安山岩、花岗岩。⒊沉积岩：砾岩、砂岩、泥岩、灰岩。⒋变质岩：片麻岩、矽卡岩、片岩、大理岩。⒌构造变形：剪节理、转换断层、背斜、地震。二、填空题（每空0.5分，共20分）⒈根据不同高度上大气的不同特征，大气圈自下而上依次划分为对流层、平流层、中间层、暖层和散逸层等5个圈层。⒉宇宙、地球和地壳中含量最高的元素的分别是H、Fe、O。⒊中心式火山喷发的3种形式是猛烈式、宁静式、递变式。⒋古生代从老到新依次划分为寒武纪、奥陶纪、志留纪、泥盆纪、石炭纪、二叠纪等6个纪。⒌地磁场的3要素包括磁场强度、磁偏角、磁倾角。⒍根据断层两盘的相对运动方向，可将断层划分为正断层、逆断层、走滑断层、斜滑断层等４种类型。⒎按照化学成分，矿物可分为自然元素矿物、卤化物矿物、硫化物矿物、氧化物和氢氧化物矿物、含氧酸盐矿物等5大类。⒏占地壳总质量达85％的矿物种类是硅酸盐矿物。中国地质大学（北京）2009年春季学期第2页（共4页）2009年4月⒐冰川剥蚀作用形成的地貌有冰斗、角峰、刃脊、冰蚀谷。⒑全球12大板块中，以大陆为主的板块有欧亚板块、北美板块、南美板块、非洲板块、阿拉伯板块和南极洲板块。三、判断题（每题1分，共10分）（正确的画“√”，错误的画“X”）⒈深成侵入作用的侵入深度＞3km，因此，在地表见不到深成侵入岩。（X）⒉磁异常是由于太阳将大量的带电粒子抛向地球而引起的局部磁场的变化。（X）⒊差异风化是由不同气候造成的。（X）⒋矿物的物理性质仅由其物质组成所决定。（X）⒌自地表向下，地球内部的温度、压力、密度随深度的增加而增加。（√）⒍任何沉积物只经过压实作用都可以转变为坚硬的岩石。（X）⒎通常情况下，酸性岩浆的粘度比基性岩浆的粘度大。（√）⒏地下水的剥蚀作用以化学方式为主。（√）⒐土壤都是由残积物转变而形成的。（X）⒑海洋上实测重力值通常大于与其纬度和海拔高度相同的陆地上的实测重力值。（√）四、名词解释(任选其中10个名词,每题2.5分，共25分）⒈地层层序律：岩层形成后如未受到强烈的构造运动而颠倒原来的位置，则应该是先沉积的在下，后沉积的在上，一层压一层，保持近水平的状态，延展到远处才逐渐尖灭。⒉矿物：天然产出的单质或化合物。⒊风化作用：在地表或近地表条件下，由于气温、大气、水及生物等因素的影响，使矿物、岩石在原地遭受分解和破坏的过程。⒋生态系统：在一定的时间和空间范围内，所有生物和非生物的总和。⒌地温梯度：在常温层以下，每向下加深100m所升高的温度。⒍波切台：在滨海区，由海蚀作用形成的、平缓的、向海洋方向倾斜的平台。⒎食物链：一种生物以另一种生物为食，形成以食物为纽带的锁链关系。⒏矿产资源：在岩石圈内技术上可行、经济上有利用价值的物质。⒐自然环境：人类在地球上赖以生存和发展的必要的物质基础，是人类周围各种自然因素的总和。⒑河流阶地：在构造运动相对稳定时期，形成河漫滩。后来下蚀作用加强，原有河漫滩相对升高，不会被一般洪水所淹没。这种由河漫滩转变形成的、分布于谷坡上的、较平坦的台阶状地貌称为河流阶地。中国地质大学（北京）2009年春季学期第3页（共4页）2009年4月⒒内生成矿作用：在岩石圈内通过岩浆作用、变质作用使有用物质聚集的过程。⒓地质灾害：由于岩石圈的变形、变位、岩浆及水的活动、地球磁场和重力场等地质营力的因素，引起自然环境恶化，造成人类生命财产损毁或人类赖以生存和发展的资源、环境遭受严重破坏的现象或过程。五、论述题（共35分）⒈以课间野外实习观察到的地质现象为例,论述河流的侵蚀与沉积作用。(20分)答：河流的下蚀作用是指河水以其自身的动力及所携带的碎屑对河床底部进行破坏，使河谷加深、加长的过程。河流的侧蚀作用是指河水以其本身的动力和所携带的碎屑对河床进行破坏是河谷变宽、弯曲的过程。河流的下蚀作用对河床的地部进行破坏，使河谷加深；同时通过向源侵蚀作用使河流的源头上移，河谷加长，河流下蚀作用的极限面是侵蚀基准面，当河谷加深到侵蚀基准面时，河流的下蚀作用消失。河流的侧蚀作用由横向环流引起，在河道弯曲处的凹岸，由侧蚀作用对河岸进行侵蚀，使河道变得弯曲，河谷变宽；同时在凸岸接受沉积，形成边滩和河漫滩。但地壳抬生后，河流的下蚀作用加强，原来的河漫滩被抬到高处，形成阶地。河流的沉积作用是指当河水的动力不足以搬运碎屑时,河水中的碎屑从水体中分离沉淀,并形成沉积物的过程。要求描述河流沉积物的主要存在场所、河流沉积物的主要特征（成分变化、分选、磨圆）、河流沉积的二元结构等。答题中野外实习内容占7分。要求能够举出在下苇甸－上苇甸、丁家滩一代所观察到的河流地质作用的相应现象，并分析其成因。⒉论述地球内部圈层的划分依据及划分结果。(8分)答：地球内部圈层的划分主要依据地震波在地球内部的传播及其特征。地震波是由地震激发出来的弹性波，它分为体波和面波。其中，面波是沿地表面传播的，对地球内部圈层划分意义不大。体波根据波的传播方向和介质的质点振动方向又进一步分为纵波（P波）和横波（S波），在同一介质中传播过程中，P波较S波快，S波在液体中不能传播。从地表向下大陆平均约33km处P波从7.00km／s突然增加到8.10km/s，横波也有突然的增加，这是一个全球性的波速不连续面，即莫霍面。把莫霍面之上的固体地球部分称为地壳，莫霍面之下的部分称为地幔。在大约2890km深处，P波从13.6km/s突然降到7.98km/s，S波向下消失了，这个面称为古登堡面，把古登堡面之上、莫霍面之下的部分称为地幔，古登堡面之下的部分称为地核。中国地质大学（北京）2009年春季学期第4页（共4页）2009年4月根据地震波还可以把地球内部进一步划分为更多的次级圈层，如软流圈等。⒊论述地层接触关系及其构造运动意义。(7分)答：地层接触关系是指新老地层（或岩石）在空间上的相互叠置状态。它可以分为整合接触和不整合接触两大类，其中不整合接触可进一步分为平行不整合接触和角度不整合接触。地层之间不同的接触关系反映了不同的构造运动特点。⑴整合接触是指新老两套地层的产状完全一致，时代连续的接触关系。它表明在地壳稳定下降或升降运动不显著的情况下，沉积作用是连续进行。⑵平行不整合接触（又称假整合接触），其特点是新老两套地层的产状基本平行，但时代不连续，其间有反映长期沉积间断和风化剥蚀的剥蚀面存在。它反映的是地壳下降接受沉积，接着地壳上升遭受风化剥蚀，然后地壳再下降接受沉积。平行不整合反映地壳一次显著的升降运动。⑶角度不整合是指新老两套地层产状不一致，以一定角度相交，两套地层时代不连续，其间有代表长期风化剥蚀与沉积间断的剥蚀面存在。它反映了地壳下降接受沉积，接着地壳发生水平挤压运动，使岩层产生褶皱、断裂等变形，岩层伴随着水平方向缩短的同时，在垂直方向上升，在陆上环境下，变形的地层遭受长期风化剥蚀，形成凹凸不平的剥蚀面，然后地壳重新下降，接受沉积。新形成的地层与不整合面大致平行，但与不整合面以下的地层以一定的角度相交。角度不整合反映显著的水平挤压运动及伴随的升降运动。中国地质大学（北京）2009年春季学期第5页（共4页）2009年4月永磁交流伺服电机位置反馈传感器检测相位与电机磁极相位的对齐方式2008-11-07来源：internet浏览：504主流的伺服电机位置反馈元件包括增量式编码器，绝对式编码器，正余弦编码器，旋转变压器等。为支持永磁交流伺服驱动的矢量控制，这些位置反馈元件就必须能够为伺服驱动器提供永磁交流伺服电机的永磁体磁极相位，或曰电机电角度信息，为此当位置反馈元件与电机完成定位安装时，就有必要调整好位置反馈元件的角度检测相位与电机电角度相位之间的相互关系，这种调整可以称作电角度相位初始化，也可以称作编码器零位调整或对齐。下面列出了采用增量式编码器，绝对式编码器，正余弦编码器，旋转变压器等位置反馈元件的永磁交流伺服电机的传感器检测相位与电机电角度相位的对齐方式。增量式编码器的相位对齐方式在此讨论中，增量式编码器的输出信号为方波信号，又可以分为带换相信号的增量式编码器和普通的增量式编码器，普通的增量式编码器具备两相正交方波脉冲输出信号A和B，以及零位信号Z；带换相信号的增量式编码器除具备ABZ输出信号外，还具备互差120度的电子换相信号UVW，UVW各自的每转周期数与电机转子的磁极对数一致。带换相信号的增量式编码器的UVW电子换相信号的相位与转子磁极相位，或曰电角度相位之间的对齐方法如下：1.用一个直流电源给电机的UV绕组通以小于额定电流的直流电，U入，V出，将电机轴定向至一个平衡位置；2.用示波器观察编码器的U相信号和Z信号；3.调整编码器转轴与电机轴的相对位置；4.一边调整，一边观察编码器U相信号跳变沿，和Z信号，直到Z信号稳定在高电平上（在此默认Z信号的常态为低电平），锁定编码器与电机的相对位置关系；5.来回扭转电机轴，撒手后，若电机轴每次自由回复到平衡位置时，Z信号都能稳定在高电平上，则对齐有效。中国地质大学（北京）2009年春季学期第6页（共4页）2009年4月撤掉直流电源后，验证如下：1.用示波器观察编码器的U相信号和电机的UV线反电势波形；2.转动电机轴，编码器的U相信号上升沿与电机的UV线反电势波形由低到高的过零点重合，编码器的Z信号也出现在这个过零点上。上述验证方法，也可以用作对齐方法。需要注意的是，此时增量式编码器的U相信号的相位零点即与电机UV线反电势的相位零点对齐，由于电机的U相反电势，与UV线反电势之间相差30度，因而这样对齐后，增量式编码器的U相信号的相位零点与电机U相反电势的-30度相位点对齐，而电机电角度相位与U相反电势波形的相位一致，所以此时增量式编码器的U相信号的相位零点与电机电角度相位的-30度点对齐。有些伺服企业习惯于将编码器的U相信号零点与电机电角度的零点直接对齐，为达到此目的，可以：1.用3个阻值相等的电阻接成星型，然后将星型连接的3个电阻分别接入电机的UVW三相绕组引线；2.以示波器观察电机U相输入与星型电阻的中点，就可以近似得到电机的U相反电势波形；3.依据操作的方便程度，调整编码器转轴与电机轴的相对位置，或者编码器外壳与电机外壳的相对位置；4.一边调整，一边观察编码器的U相信号上升沿和电机U相反电势波形由低到高的过零点，最终使上升沿和过零点重合，锁定编码器与电机的相对位置关系，完成对齐。由于普通增量式编码器不具备UVW相位信息，而Z信号也只能反映一圈内的一个点位，不具备直接的相位对齐潜力，因而不作为本讨论的话题。绝对式编码器的相位对齐方式绝对式编码器的相位对齐对于单圈和多圈而言，差别不大，其实都是在一圈内对齐编码器的检测相位与电机电角度的相位。早期的绝对式编码器会以单独的引脚给出单圈相位的最高位的电平，利用此电平的0和1的翻转，也可以实现编码器和电机的相位对齐，方法如下：中国地质大学（北京）2009年春季学期第7页（共4页）2009年4月1.用一个直流电源给电机的UV绕组通以小于额定电流的直流电，U入，V出，将电机轴定向至一个平衡位置；2.用示波器观察绝对编码器的最高计数位电平信号；3.调整编码器转轴与电机轴的相对位置；4.一边调整，一边观察最高计数位信号的跳变沿，直到跳变沿准确出现在电机轴的定向平衡位置处，锁定编码器与电机的相对位置关系；5.来回扭转电机轴，撒手后，若电机轴每次自由回复到平衡位置时，跳变沿都能准确复现，则对齐有效。这类绝对式编码器目前已经被采用EnD