2011地球物理学基础参考答案【参考】.doc

地球物理学基础（2011） 作业01 2011-9-8 交作业时间：2011-9-20 1、通过这两次课对地球物理学的介绍，请联系实际谈谈你对地球物理的认识和看法（如什么是地球物理，它所研究的对象、主要内容和方法等）。 结合原来专业、现在专业，谈谈地球物理将在你今后的科研、工作中发挥的作用。 答：地球物理学研究的内容包括研究地面形状的大地测量学，研究海洋运动的海洋物理学，研究低空的气象学和大气物理学，研究高空以至行星际空间的空间物理学，研究地球本体的固体地球物理学，以及其他一些小分支如火山学、冰川学、大地构造物理学等。狭义的地球物理一般指固体地球物理学。固体地球物理包括地震学、地球电磁学与古地磁、重力学、地球动力学等。 地球物理学的研究方法包括地震学（天然地震、人工地震）、势能场（重力场、电磁场）、地热流等方法。 地球物理对社会发展有巨大的推动作用，能应用于防灾减灾、资源能源探测、考古、工程建设、国防安全等各个领域。 2、查资料：估算1）地球每秒所释放的能量； 2）全世界以及中国总的电力装机容量； 3）对这两组数据进行分析说明或评价 答：1）、参考HN Pollack, SJ Hurter, JR Johnson. Heat Flow from the Earths Interior: Analysis of the Global Data Set. Reviews of Geophysics,1993. 的文章中给出的全球热流值，海洋和大陆平均大地热流值为102±2.2 mWm-2和65±1.6mWm-2，计算得到全球总的热流损失为44.2*1012W。 2）、中国总的电力装机容量在2010年超过为9亿千瓦时，全球总的电力装机大概为40亿千瓦时。 3）、地球释放的能量要远大于装机容量，地热是一个庞大的能源来源，如果能够好好利用，将会缓解日益突出的能源供应不足的问题，推动社会发展。 3、试画出几种断层的结构示意图，并标明受力情况 答：正断层：地层两侧受到水平拉伸力，上下面受到挤压力，一般的情况是，在水平拉伸力和垂向挤压力的作用下，下盘上升，上盘下降。 逆断层：地层两侧受到水平挤压力，上下面受到拉伸力，一般的情况 在水平挤压力和 向拉伸力的作用下，上盘上升，下盘下降。 走滑断层：地层两侧受到水平挤压力，另外两侧受到水平拉伸力，由于没有受到垂向力的作用，或者垂向力的作用可以忽略不计，走滑断层的上下两盘只是在水平方向上有位移，垂向上没有。走滑断层还分为左旋和右旋断层。 正断层 逆断层 走滑断层 4、画出地球分层结构（比例图） 5、计算 1）均匀球体的转动惯量； 2）中空一半球体的转动惯量； 3）假设地球从地表至地心分为两层，且内外密度之比为3:1,惯量矩系数（k）为0.331,求内外半径之比R1:R2 答：1） 均匀球体：取一小体积元， ，其中M为球体质量，R为球体半径 2）、中空一半球体：将带入得，其中M’为空心球体质量，R为球体外半径。 3）、 由得 2/5*(M1*R1^2+M2*R^2)=k*M*R^2 M1=2*4*PI*R1^3/3;M2=4*PI*R^3/3;M=M1+M2 得到4*R1^5-10*k*R1^3*R^2+(2-5*k)*R^5=0 解得R1 =0.54或0.82 R 6、查找相关资料概述汶川地震和玉树地震的时间、形成机理、强度范围、破坏程度等。 答：汶川地震 时间：2008年5月12日14时28分04秒 纬度：31.0°N 经度：103.4°E 深度：33 km震级：里氏8.0级，矩震级7.9级最大烈度：11度震中位置：都江堰市西21 km（267°） 崇庆县西北48 km（327°） 大邑县西北48 km（346°） 成都市西北75 km（302°） 地震成因：印度洋板块向亚欧板块俯冲，造成青藏高原快速隆升导致地震。高原物质向东缓慢流动，在高原东缘沿龙门山构造带向东挤压，遇到四川盆地之下刚性地块的顽强阻挡，造成构造应力能量的长期积累，最终在龙门山北川—映秀地区突然释放。逆冲、右旋、挤压型断层地震。四川特大地震发生在地壳脆—韧性转换带，震源深度为10千米—20千米，持续时间较长，因此破坏性巨大。 地震类型：为逆冲、右旋、挤压型断层浅源性地震。 影响地区：震中50km范围内的县城和200km范围内的大中城市受灾最为严重。中国除黑龙江、吉林、新疆外均有不同程度的震感，其中以陕甘川三省震情较为严重。港澳地区在地震发生三分钟后感到震动，越南河内、泰国曼谷、台湾台北和巴基斯坦分别在地震后的5、6、