图书简介

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图书简介

本书主要介绍了地震学（天然地震和人工地震）、重力学、地磁学（含古地磁学）、地电学和地热学的一些基本原理和方法以及它们在地质学和物理勘探上的某些应用。书后还附有物理基本常量，有关地球参量、单位换算、场的知识、δ(r)函数的性质和拉普拉斯方程的解等附录。 本书适用于地质学专业本科生的《地球物理学基础》课程，对地质矿产、石油领域的科研和生产人员以及非地球物理专业的研究生也有参考价值。

基本信息

书名 地球物理学基础

责任者 史謌

主要责任关系 编著

关键词 地球物理学

出版社 北京大学出版社

出版地 北京

出版日期 2002-6

标识 ISBN7-301-05486-6.1

标识类型 ISBN

版次 1

中图法分类号 P3

附注 面向21世纪课程教材

ISBN号 7-301-05486-6

目录

第一章 天然地震 ----------------10

1.1 概述 ----------------10

1.1.1 地震学的基本名词 ----------------10

1.1.2 地震的分类 ----------------11

1.1.3 地震的地理分布 ----------------11

1.1.4 地震活动性与板块构造 ----------------14

1.2 地震理论基础 ----------------15

1.2.1 弹性介质，应力和形变 ----------------15

1.2.2 波动方程及地震体波 ----------------16

1.3 地震波的反射和折射 ----------------18

1.3.1 平面波在自由表面的反射 ----------------18

1.3.2 平面波在平界面的反射和折射 ----------------18

1.3.3 近震射线及走时理论 ----------------19

1.4 球对称介质中的地震射线及远震地震波 ----------------22

1.4.1 球对称介质中的地震射线 ----------------22

1.4.2 给定速度变化时的走时关系 ----------------24

1.4.3 确定地球内部地震波传播速度的公式 ----------------26

1.5 地震面波 ----------------27

1.5.1 自由表面的瑞利面波(LR) ----------------27

1.5.2 勒夫面波(LQ) ----------------28

1.5.3 面波的频散特性 ----------------28

1.6 地震波和地球内部构造 ----------------30

1.6.1 地球内部的速度分布与主要间断面 ----------------30

1.6.2 地壳和地核 ----------------32

1.6.3 地球介质的Q值 ----------------34

1.7 测定震源参数 ----------------35

1.7.1 震源模型 ----------------36

1.7.2 用P波初动解求震源参数 ----------------37

1.8 地震仪及天然地震资料的处理 ----------------38

1.8.1 地震仪简介 ----------------38

1.8.2 地震震相分析 ----------------42

1.8.3 地震基本参数的测定 ----------------49

第二章 人工地震 ----------------54

2.1 地震勘探的基本方法 ----------------54

2.1.1 反射波法 ----------------54

2.1.2 共反射点（共深度点）时距曲线 ----------------57

2.1.3 折射波法 ----------------58

2.2 地震探测的野外工作方法 ----------------61

2.2.1 测线布置和观测系统 ----------------61

2.2.2 反射波观测系统 ----------------63

2.2.3 折射波观测系统 ----------------65

2.3 地震波的激发和接收 ----------------65

2.3.1 地震波的激发 ----------------65

2.3.2 地震波的接收 ----------------66

第三章 重力学和固体潮 ----------------68

3.1 地球的重力场 ----------------68

3.1.1 重力场和重力位 ----------------68

3.1.2 地球形状和正常重力场 ----------------73

3.2 重力校正和重力异常 ----------------77

3.2.1 自由空气校正和自由空气重力异常 ----------------77

3.2.2 布格校正和布格重力异常 ----------------78

3.2.3 地壳均衡模型、均衡校正和均衡重力异常 ----------------80

3.3 重力异常场的正反演问题 ----------------83

3.3.1 几种规则均匀密度异常体重力异常的正反演 ----------------83

3.3.2 任意横截面的二维均匀水平柱体的正反演 ----------------86

3.4 异常的划分 ----------------86

3.4.1 局部重力异常和区域重力异常 ----------------86

3.4.2 重力场的解析延拓 ----------------87

3.4.3 高阶导数法 ----------------87

3.5 重力测量和重力仪 ----------------88

3.5.1 绝对重力测量 ----------------88

3.5.2 相对重力测量 ----------------89

3.5.3 微重力测量 ----------------94

3.5.4 重力测量的野外工作方法和重力异常图示 ----------------94

3.6 重力资料的地质解释及应用实例 ----------------94

3.6.1 重力资料在研究地壳深部构造及地壳均衡中的应用 ----------------95

3.6.2 重力资料在地震预报中的应用 ----------------100

3.7 固体潮 ----------------100

3.7.1 固体潮现象 ----------------100

3.7.2 起潮力 ----------------100

3.7.3 起潮力位 ----------------103

3.7.4 重力固体潮与地倾斜固体潮 ----------------104

3.7.5 勒夫数与潮汐因子 ----------------105

第四章 地磁学 ----------------107

4.1 地磁场的基本概念 ----------------107

4.1.1 磁场强度和磁势 ----------------107

4.1.2 地磁场组成 ----------------109

4.1.3 地磁要素 ----------------110

4.1.4 地磁图 ----------------111

4.1.5 区域及局部地磁异常 ----------------118

4.2 基本磁场 ----------------119

4.2.1 地心偶极子磁场 ----------------119

4.2.2 地磁场的球谐分析 ----------------123

4.2.3 地磁场的长期变化 ----------------124

4.2.4 地磁场的成因 ----------------127

4.3 变化磁场 ----------------128

4.3.1 平静变化 ----------------129

4.3.2 干扰变化 ----------------131

4.4 磁法勘探 ----------------133

4.4.1 岩石、矿石的磁性 ----------------134

4.4.2 磁法勘探仪器 ----------------134

4.4.3 地面磁测方法和磁异常图示 ----------------138

4.4.4 磁性体的磁场 ----------------142

第五章 古地磁学 ----------------149

5.1 岩石的剩余磁性 ----------------149

5.1.1 理论基础 ----------------149

5.1.2 岩石剩余磁性的类型 ----------------153

5.2 古地磁学的基本原理和工作方法 ----------------155

5.2.1 基本原理 ----------------155

5.2.2 工作方法 ----------------155

5.3 古地磁的应用 ----------------164

5.3.1 地磁学方面的应用 ----------------164

5.3.2 地质学方面的应用 ----------------168

第六章 地电学 ----------------171

6.1 大地电场 ----------------171

6.1.1 大地电场的一般特征 ----------------171

6.1.2 大地电场的分类和变化 ----------------172

6.2 局部电场（自然电场） ----------------174

6.2.1 矿体的氧化还原电场 ----------------175

6.2.2 吸附作用--过滤电场 ----------------175

6.2.3 扩散电场 ----------------176

6.2.4 工业游散电流 ----------------176

6.3 有源直流电场 ----------------176

6.3.1 岩石和矿物的电阻率 ----------------176

6.3.2 电阻率法的基本原理（人工电场法） ----------------178

6.3.3 电阻率测深法 ----------------180

6.3.4 电阻率剖面法（电剖面法） ----------------188

6.4 大地电磁测深 ----------------190

6.4.1 大地电磁测深法原理 ----------------190

6.4.2 大地电磁测深资料的解释 ----------------193

6.4.3 大地电磁测深法的应用研究 ----------------194

6.5 频率域电磁测深和瞬变时间域电磁测深 ----------------195

6.5.1 频率域电磁测深 ----------------195

6.5.2 瞬变时间域电磁测深 ----------------196

第七章 地热学 ----------------197

7.1 热传递的物理基础 ----------------197

7.1.1 温度与温度场 ----------------197

7.1.2 热流密度、热导率、生热率 ----------------197

7.1.3 热传导方程 ----------------198

7.2 地球内部的热源 ----------------199

7.2.1地球形成时的能量 ----------------200

7.2.2放射性元素产生的热能 ----------------200

7.2.3地核的形成 ----------------202

7.2.4地球的旋转能及其他能量 ----------------202

7.3 地球内部的热传输机制 ----------------202

7.3.1 金属电子导热 ----------------202

7.3.2 声子传热 ----------------202

7.3.3 热辐射 ----------------203

7.3.4 激子传热 ----------------203

7.3.5 物质迁移 ----------------203

7.4 大地热流密度 ----------------204

7.4.1 热流密度的区域变化及与地质年代的关系 ----------------205

7.4.2 热流省 ----------------207

7.4.3 大陆和海洋热流密度的相似性 ----------------208

7.4.4 地面热流密度与板块构造 ----------------209

7.5 地球内部的温度分布 ----------------210

7.5.1 地壳的温度 ----------------210

7.5.2 地慢的温度 ----------------211

7.5.3 地核的温度 ----------------212

7.6 地热能 ----------------213

7.6.1 地热系统的类型 ----------------213

7.6.2 中国地热资源 ----------------214

附录 ----------------218

附录一 物理常量常用地球参量单位换算 ----------------218

附录二 场的知识 ----------------221

附录三 δ(r)函数 ----------------224

附录四 拉普拉斯方程的解 ----------------225