東北石油大學(xué)

命題單位： 固體地球物理

考試科目代碼： 805

考試科目名稱： 固體地球物理學(xué)

一、試卷滿分及考試時(shí)間

試卷滿分為150分，考試時(shí)間為180分鐘。

二、答題方式

答題方式為閉卷、筆試。

三、試卷內(nèi)容結(jié)構(gòu)

工程及礦場(chǎng)地球物理60%(工程30%;礦場(chǎng)30%);勘探地球物理40%(地震勘探原理20%，地震數(shù)據(jù)處理方法20%)。

四、試卷題型結(jié)構(gòu)

試卷題型結(jié)構(gòu)為：專業(yè)名詞解釋題6小題，每題5分，共30分;填空題20個(gè)空，每個(gè)空1分，共20分;簡(jiǎn)答題6小題，每小題6分，共36分;計(jì)算(包括推導(dǎo)題和證明題)題3小題，每小題10分，共30分;論述題(包括綜合題)3小題，其中兩個(gè)小題各12分，另一個(gè)小題10分，共34分。

五、考試內(nèi)容知識(shí)點(diǎn)說(shuō)明

(一)工程地球物理部分

考試內(nèi)容

1、地球引力位必須滿足的基本方程與大地水準(zhǔn)面基本概念;固體地球外面引力位的求解過(guò)程;地球正常重力場(chǎng)概念及一級(jí)近似公式;正常地球重力場(chǎng)精確解條件及公式;地球參考系的確定依據(jù);大地水準(zhǔn)面的高度、垂線偏差、干擾重力位、大地高程、正高等定義;布容斯(H.Bruns)公式和球面幾近等地球形狀計(jì)算公式;重力異常的基本概念及常用單位;自由空氣重力異常、布格重力異常的基本概念及其校正公式;重力均衡理論及其典型模式;

2、地磁場(chǎng)波動(dòng)方程形式及適用條件;地磁場(chǎng)的基本要素，磁位的球諧表達(dá)式，高斯磁場(chǎng)系數(shù)的量綱及其物理意義，偶極子場(chǎng)與非偶極子場(chǎng)的基本概念與一般特征，了解并掌握地磁場(chǎng)的長(zhǎng)期變化、短期變化及局部磁異常變化特征;古地磁場(chǎng)的應(yīng)用;

3、地極、天極、黃道面、赤道面、白道面、回歸年、恒星年、歲差、章動(dòng)等基本概念，地球轉(zhuǎn)動(dòng)軸、轉(zhuǎn)速的變化的基本原理。地球年齡計(jì)算簡(jiǎn)史，標(biāo)準(zhǔn)化石、巖石絕對(duì)年齡、相對(duì)年齡等概念，放射性理論計(jì)算地球年齡、巖石年齡的公式及其推導(dǎo)方法。

4、地殼變溫帶、常溫帶和增溫帶及相關(guān)溫度場(chǎng)基本概念;地球內(nèi)部的溫度分布推測(cè)方法以及地下典型溫度分布;溫度變化決定地球內(nèi)部物質(zhì)存在狀態(tài)及地球外核為液體的原因;地球內(nèi)部主要能源、地球內(nèi)部的傳熱機(jī)制;地?zé)豳Y源分類及分布。

考試要求：

1.掌握地球引力位必須滿足的基本方程、大地水準(zhǔn)面的基本概念，

2.了解并掌握固體地球外面引力位的求解過(guò)程，

3.掌握地球正常重力場(chǎng)一級(jí)近似公式、正常地球重力場(chǎng)精確解條件及公式、地球參考系的確定依據(jù);

4.掌握大地水準(zhǔn)面的高度、垂線偏差、干擾重力位、大地高程、正高等定義、布容斯公式和球面幾近等計(jì)算公式。;

5.掌握重力異常的基本概念及常用單位，掌握自由空氣重力異常、布格重力異常的基本概念及其校正公式，掌握重力均衡理論及其典型模式;

6.掌握地磁場(chǎng)的基本要素，磁位的球諧表達(dá)式，高斯磁場(chǎng)系數(shù)的量綱及其物理意義，偶極子場(chǎng)與非偶極子場(chǎng)的基本概念與一般特征;

7.了解并掌握地磁場(chǎng)的長(zhǎng)期變化、短期變化及局部磁異常變化特征;掌握古地磁場(chǎng)的應(yīng)用

8.掌握地極、天極、黃道面、赤道面、白道面、回歸年、恒星年、歲差、章動(dòng)等基本概念

9.了解地球轉(zhuǎn)動(dòng)軸、轉(zhuǎn)速的變化的基本原理。

10.了解地球年齡計(jì)算簡(jiǎn)史。

11.掌握標(biāo)準(zhǔn)化石、巖石絕對(duì)年齡、相對(duì)年齡等概念;

12.掌握利用放射性理論計(jì)算地球年齡、巖石年齡的公式及其推導(dǎo)方法。

13.掌握地殼變溫帶、常溫帶和增溫帶概念，掌握地球內(nèi)部的溫度分布推測(cè)方法以及地下典型溫度分布;

14.了解溫度變化確決地球內(nèi)部物質(zhì)存在狀態(tài)及地球外核為液體的原因;15.掌握地球內(nèi)部主要能源、地球內(nèi)部的傳熱機(jī)制。

(二)礦場(chǎng)地球物理部分

考試內(nèi)容

1.電阻率與巖石骨架、地層水性質(zhì)的關(guān)系;普通電阻率測(cè)井原理;視電阻率、電位電極系、梯度電極系、電極系互換原理概念;電位及梯度電極系理論曲線特點(diǎn);微電極測(cè)井原理及應(yīng)用;微電極測(cè)井曲線反映滲透性的基本原理;自然電位曲線電位產(chǎn)生原因;自然電位測(cè)井計(jì)算地層水電阻率的方法;自然電位測(cè)井曲線影響因素及其應(yīng)用;三電極及雙側(cè)向測(cè)井原理及其響應(yīng)特征、資料應(yīng)用;微球形聚焦及微側(cè)向測(cè)井原理;感應(yīng)測(cè)井原理、感應(yīng)測(cè)井縱(徑向)幾何因子計(jì)算公式;微電阻率掃描測(cè)井在地層學(xué)、裂縫上的解釋方法;

2、滑行波作為首波到達(dá)接收器的條件;雙發(fā)雙收聲系測(cè)井原理;補(bǔ)償聲速測(cè)井原理;介質(zhì)巖石力學(xué)參數(shù)計(jì)算聲速公式;聲速測(cè)井曲線特點(diǎn)及應(yīng)用;井孔中聲波波型分類及其定義;全波列測(cè)井中縱橫波提取方法;聲幅測(cè)井中套管波的特點(diǎn);影響套管波幅度的各種因素;水泥膠結(jié)測(cè)井原理;水泥膠結(jié)測(cè)井應(yīng)用;聲波變密度測(cè)井原理;聲波變密度測(cè)井中套管波與地層波的對(duì)應(yīng)關(guān)系;多極子陣列聲波測(cè)井基本原理;

3.放射性核素、核衰變、衰變規(guī)律、放射性活度、放射性比度、伽馬輻射體、中子源、同位素中子源、加速器中子源等概念;伽馬射線與物質(zhì)相互作用的類型及具體原理;伽馬射線強(qiáng)度的測(cè)定方法;巖石電子密度、電子密度計(jì)算指數(shù)、巖石體積光電吸收截面計(jì)算公式;中子與地層的幾種相互作用的類型及解釋;中子守恒定律;單位時(shí)間單位體積介質(zhì)里中子的吸收數(shù)計(jì)算方法;無(wú)限均勻介質(zhì)中子點(diǎn)源的通量的定解方程及邊界條件;巖石自然放射性決定因素及主要自然放射性核素;沉積巖按照放射性濃度的分類類型;放射性測(cè)井曲線上漲落誤差組成;地層平均計(jì)數(shù)率中包含的漲落誤差的計(jì)算公式、物理意義及用途;曲線上每一點(diǎn)的讀數(shù)中包含的漲落誤差的計(jì)算公式、物理意義及用途;井參數(shù)對(duì)伽馬測(cè)井測(cè)量結(jié)果的影響;自然伽馬測(cè)井儀器標(biāo)準(zhǔn)化的原理;自然伽馬測(cè)井、密度測(cè)井、中子測(cè)井概念;自然伽馬測(cè)井應(yīng)用;自然伽馬能譜測(cè)井原理;伽馬能譜解譜方法及其基本思路;自然伽馬能譜測(cè)井應(yīng)用;密度測(cè)井中計(jì)數(shù)率與地層密度的關(guān)系;泥餅對(duì)密度測(cè)井計(jì)數(shù)率的影響;密度測(cè)井雙探測(cè)器補(bǔ)償原理;密度測(cè)井的應(yīng)用;超熱中子測(cè)井原理;超熱中子測(cè)井的探測(cè)及應(yīng)用;熱中子測(cè)井原理;熱中子測(cè)井應(yīng)用;中子伽馬測(cè)井原理及應(yīng)用;脈沖中子伽馬能譜測(cè)井原理及應(yīng)用;中子壽命測(cè)井原理及應(yīng)用

4.儲(chǔ)集層概念;儲(chǔ)集層必備的基本條件;儲(chǔ)集層類型及其定義;影響碎屑巖儲(chǔ)層性質(zhì)的主要因素;儲(chǔ)集空間類型及其定義;巖石孔隙度、滲透率、飽和度、有效厚度及其物性標(biāo)準(zhǔn)概念;巖石孔隙的不同分類方式及其具體分類;利用達(dá)西定律計(jì)算滲透率公式;泥漿侵入存在狀況下徑向電阻率分布;測(cè)井方法探測(cè)范圍;巖石體積模型概念;利用三種孔隙度測(cè)井方法計(jì)算純巖石孔隙度的公式;含水飽和度計(jì)算公式及其參數(shù)的物理含義;確定阿爾奇飽和度參數(shù)的基本方法;儲(chǔ)集層四性特征解釋;確定地層水電阻率的方法;泥質(zhì)砂巖中子-密度交會(huì)圖特征點(diǎn)及特征線解釋;泥質(zhì)砂巖儲(chǔ)集層泥質(zhì)分布形式;泥質(zhì)含量計(jì)算方法;低電阻率油氣層定義;裂縫表征參數(shù)定義;裂縫分類方式及其具體分類;泊松比、楊氏模量定義及利用縱橫波計(jì)算公式;水淹層定義及相應(yīng)測(cè)井曲線變化特征;雙井徑曲線與井眼崩落類型的對(duì)應(yīng)關(guān)系

考試要求：

1、準(zhǔn)確簡(jiǎn)練寫出電法測(cè)井涉及重要概念的定義

2、掌握并能夠詳述三側(cè)向、雙側(cè)向測(cè)井原理

3、熟識(shí)并掌握巖石物理體積模型及適用條件

4、掌握阿爾奇公式的推導(dǎo)及推導(dǎo)過(guò)程控制變量的實(shí)驗(yàn)方法

5、掌握電法測(cè)井的影響因素及相應(yīng)的地層水電阻率、飽和度計(jì)算方法

6、掌握電法測(cè)井的曲線特征及應(yīng)用

7、準(zhǔn)確簡(jiǎn)練寫出聲波測(cè)井涉及重要概念的定義

8、掌握并詳述聲波時(shí)差及全波列測(cè)井原理

9、掌握聲波時(shí)差測(cè)井的曲線識(shí)別及應(yīng)用

10、掌握聲幅測(cè)井的物理基礎(chǔ)原理及應(yīng)用

11、掌握聲波測(cè)井的影響因素及校正方法

12、掌握聲波測(cè)井曲線特征及應(yīng)用

13、準(zhǔn)確簡(jiǎn)練寫出核物理基礎(chǔ)重要概念的定義

14、掌握詳述伽馬射線與物質(zhì)的相互作用

15、掌握密度測(cè)井核物理基礎(chǔ)，原理及應(yīng)用

16、掌握詳述中子與地層的相互作用

17、掌握中子測(cè)井核物理基礎(chǔ)，原理及應(yīng)用

18、掌握自然伽馬測(cè)井原理，了解伽馬射線強(qiáng)度推導(dǎo)

19、熟識(shí)影響核法測(cè)井的影響因素及校正方法

20、掌握核法測(cè)井的曲線特征及應(yīng)用

21、掌握儲(chǔ)集層的概念，影響儲(chǔ)層的因素及評(píng)價(jià)儲(chǔ)層參數(shù)的參數(shù)

22、熟練掌握泥漿侵入現(xiàn)象電阻率分布及變化規(guī)律

23、掌握體積物理模型概念及應(yīng)用

24、熟練并詳述儲(chǔ)層四性特征解釋

25、掌握泥質(zhì)砂巖飽和度測(cè)井評(píng)價(jià)技術(shù)

26、了解水淹層相關(guān)評(píng)價(jià)技術(shù)

(二)勘探地球物理部分

考試內(nèi)容

1、油氣勘探方法概述，地震勘探的概念，地震勘探的基本流程，地震勘探的環(huán)節(jié)。地震波運(yùn)動(dòng)學(xué)理論，幾何地震學(xué)，虛震源原理，地震波的基本概念，振動(dòng)圖與波剖面的概念，地震子波，反射波，有效波，干擾波，折射波，滑行波，視速度概念及其求取，謝線平面，斯奈爾(Snell)定律，費(fèi)馬(Fermat)原理，惠更斯(Huygens)原理，波阻抗，反射系數(shù)。時(shí)距曲線概念，正常時(shí)差，動(dòng)校正，一個(gè)傾斜界面情況下共激發(fā)點(diǎn)反射波的時(shí)距曲線及其特點(diǎn)，水平層狀介質(zhì)中共激發(fā)點(diǎn)時(shí)距曲線，連續(xù)介質(zhì)中速度隨深度線性變化公式及其各參數(shù)的意義。地震折射波運(yùn)動(dòng)學(xué)，臨界角，折射波產(chǎn)生的條件，折射波的盲區(qū)半徑，一個(gè)水平界面折射波時(shí)距曲線及其特點(diǎn)，直達(dá)波、反射波和折射波時(shí)距曲線的相互關(guān)系。

2、地震勘探野外工作。地震勘探的野外試驗(yàn)通常有哪些項(xiàng)目，野外生產(chǎn)工作的基本內(nèi)容及其步驟，空間采樣定理，陸上勘探干擾波類型及其特點(diǎn)，海上勘探主要干擾波及其特點(diǎn)，地震波的激發(fā)與接收，觀測(cè)系統(tǒng)及其綜合平面法，多次覆蓋，低(降)速帶及其測(cè)定的基本方法原理，靜校正及其計(jì)算。地震組合法，檢波器組合的目的，有效波與干擾波的主要差別及其采用有效的壓制方法，組合法原理，簡(jiǎn)單線性組合的方向-頻率特性，組合的統(tǒng)計(jì)效應(yīng)，組合參數(shù)的確定。水平疊加技術(shù)，抽道集，水平疊加及其目的，CDP、CMP、CRP、DMO、水平與傾斜界面共中心點(diǎn)時(shí)距曲線及其特點(diǎn)，共激點(diǎn)點(diǎn)與共中心點(diǎn)反射波時(shí)距線的主要異同點(diǎn)，多次反射波產(chǎn)生的條件，多波反射波的類型及其特點(diǎn)，全程多次波時(shí)距曲線方程及其特點(diǎn)，剩余時(shí)差，多次波的剩余時(shí)差曲線及其形狀，多次疊加特點(diǎn)分析，影響疊加效果因素分析，多次覆蓋參數(shù)對(duì)疊加效果的影響。

3、影響地震波傳播速度的因素，Wyllie方程，平均速度、均方根速度、等效速度、疊加速度、層速度，地震波各種速度之間的關(guān)系，Dix公式，地震波速度的測(cè)定方法，速度譜，疊加速度譜及其計(jì)算流程，地震波各種速度的主要用途。

4、地震記錄面貌形成的物理過(guò)程，地震記錄的褶積模型;地震剖面上識(shí)別各種波的標(biāo)志;水平疊加時(shí)間剖面的主要特點(diǎn)，復(fù)雜界面反射波的特點(diǎn)，回轉(zhuǎn)波，繞射波，斷面波，物理地震學(xué)，水平疊加剖面的形成過(guò)程，水平疊加剖面的缺陷;垂向分辨率與橫向分辨率，菲涅爾帶，分辨率極限準(zhǔn)則，地震薄層，調(diào)諧厚度，影響分辨率的主要因素，提高分辨率的途徑。偏移及基本偏移方法。

5、一維、二維傅里葉變換及其應(yīng)用，預(yù)處理與真振幅恢復(fù);預(yù)處理，數(shù)據(jù)解編，道編輯，野外觀測(cè)系統(tǒng)定義;真振幅恢復(fù)，波前擴(kuò)散能量補(bǔ)償，地層吸收能量補(bǔ)償;反褶積及褶積模型，反濾波，最佳維納濾波及最小平方反褶積，脈沖反褶積，預(yù)測(cè)反褶積，子波整形反褶積，同態(tài)反褶積的基本原理。

6、動(dòng)、靜校正及疊加，數(shù)字動(dòng)校正方法和動(dòng)校正拉伸，水平疊加及自適應(yīng)水平疊加的原理，基準(zhǔn)面靜校正;速度分析的基本準(zhǔn)則，分析速度分析的疊加準(zhǔn)則、相似性準(zhǔn)則，非歸一化相互關(guān)系準(zhǔn)則;偏移成像概念及其原理，繞射掃描偏移與波動(dòng)方程偏移，克�；舴蚍e分法偏移、頻率---波數(shù)域波動(dòng)方程偏移及疊前偏移與深度偏移的基本原理。

7.天然地震、震源、震中、極震區(qū)、震中距等概念。地震的產(chǎn)生和類型等方法、地震的地理分布及成因假說(shuō)、中國(guó)地震帶分布特點(diǎn);地震傳播典型震相、地震波的反射和折射理論、球?qū)ΨQ介質(zhì)中的地震射線及遠(yuǎn)震地震波等理論方法。震級(jí)、烈度概念及其計(jì)算方法;掌握地震前兆現(xiàn)象及地震預(yù)測(cè)的物理模式。

考試要求

1、準(zhǔn)確簡(jiǎn)練寫出地震波運(yùn)動(dòng)學(xué)涉及重要概念的定義

2、掌握地震勘探的原理及其基本環(huán)節(jié)

3、掌握波阻抗、反射系數(shù)與視速度的計(jì)算及其應(yīng)用

4、掌握動(dòng)校正和靜校正的計(jì)算及其應(yīng)用

5、掌握反射波與折射波產(chǎn)生的條件

6、掌握反射波、折射波時(shí)距曲線方程的推導(dǎo)

7、理解連續(xù)介質(zhì)中速度隨深度線性變化公式及其各參數(shù)的意義

8、掌據(jù)直達(dá)波、反射波和折射波時(shí)距曲線的相互關(guān)系

9、準(zhǔn)確簡(jiǎn)練寫出地震資料采集方法與技術(shù)涉及重要概念的定義

10、掌據(jù)地震勘探的野外試驗(yàn)通常有哪些項(xiàng)目

11、掌握野外生產(chǎn)工作的基本內(nèi)容及其步驟

12、掌據(jù)陸地和海上勘探干擾波類型及其特點(diǎn)

13、理解簡(jiǎn)單連續(xù)觀測(cè)系統(tǒng)和多次覆蓋觀測(cè)系統(tǒng)的原理。

14、掌握低(降)速度帶存在及其對(duì)地震勘探的影響

15、掌據(jù)低(降)速帶測(cè)定的基本方法原理

16、掌據(jù)檢波器組合與水平疊加的原理及其目的

17、理解地震波激發(fā)與接收相關(guān)內(nèi)容

18、掌握動(dòng)、靜校正的概念、目的及其計(jì)算及動(dòng)校正拉伸

19、理解多次反射波產(chǎn)生的條件，多波反射波的類型及其特點(diǎn)

20、掌據(jù)共中心點(diǎn)時(shí)距線的推導(dǎo)過(guò)程及其時(shí)距曲線的特點(diǎn)

21、掌據(jù)全程多次波時(shí)距的曲線及其特點(diǎn)

22、理解剩余時(shí)差，多次波的剩余時(shí)差曲線及其特點(diǎn)

23、掌握多次覆蓋參數(shù)對(duì)疊加效果的影響

24、掌握水平疊加技術(shù)概念、作用及影響疊加效果的因素

25、掌握自適應(yīng)水平疊加的原理的步驟

26、準(zhǔn)確簡(jiǎn)練寫出地震波速度涉及重要概念的定義

27、掌握影響地震波傳播速度的因素

28、掌握地震波各種速度的計(jì)算及其應(yīng)用

29、掌握制作疊加速度譜的原理過(guò)程

30. 掌握地震波各種速度之間的關(guān)系

31、理解速度分析的基本準(zhǔn)則

32、準(zhǔn)確簡(jiǎn)練寫出地震勘探資料解釋的理論基礎(chǔ)涉及重要概念的定義

33、掌握地震記錄面貌形成的物理過(guò)程及薄層對(duì)其形成的影響

34、掌握地震剖面上識(shí)別各種波的標(biāo)志

35、掌握水平疊加時(shí)間剖面的主要特點(diǎn)

36、理解地震繞射波和物理地震學(xué)

37、掌握地震勘探的分辨能力

38、理解反射界面真正空間位置的確定

39、掌握偏移的概念、作用及波動(dòng)方程偏移和成像的概念

40、掌握偏移算法中相移法、相移加插值法，分裂傅立葉法、傅立葉有限差分法、傅立葉有限差分加插值法、廣義屏、顯示短算子法、高頻法的特點(diǎn)

41、掌握克希霍夫積分法波動(dòng)方程偏移、頻率--波數(shù)域波動(dòng)方程偏移及疊前偏移與深度偏移的基本原理。

42、理解彎曲界面反射波的特點(diǎn)

43、掌握一維傅里葉變換及其頻譜分析，采樣及其假頻，偽門和吉布斯，一維數(shù)字濾波-頻率域?yàn)V波

44、二維傅里葉變換及其應(yīng)用，二維傅里葉變換及二維頻率-波譜分析，空間假頻，二維數(shù)字濾波，

45、掌握預(yù)處理，數(shù)據(jù)解編，道編輯，野外觀測(cè)系統(tǒng)定義的概念

46、真振幅恢復(fù)，波前擴(kuò)散能量補(bǔ)償，地層吸收能量補(bǔ)償?shù)母耪摷捌溆?jì)算

47、反褶積的概念、原理及其作用

48、掌握最小平方反褶積，脈沖反褶積本原理及其計(jì)算。

49、預(yù)測(cè)反褶積，子波整形反褶積基本原理及其計(jì)算。

50、掌握同態(tài)反褶積的基本原理及其步驟

51、掌握天然地震、震源、震中、極震區(qū)、震中距等概念。

52、掌握地震的產(chǎn)生和類型等方法、地震的地理分布及成因假說(shuō)、中國(guó)地震帶分布特點(diǎn)

53、掌握地震傳播典型震相、球?qū)ΨQ介質(zhì)中的地震射線及遠(yuǎn)震地震波等理論方法。

54、掌握震級(jí)、烈度概念及其計(jì)算方法;掌握地震前兆現(xiàn)象及地震預(yù)測(cè)的物理模式;

六、參考資料(參考書目或文獻(xiàn))

1、地球物理學(xué)導(dǎo)論(第一版)張美玲主編，石油工業(yè)出版社，2019.7

2、地震勘探原理，(第三版)陸基孟主編，中國(guó)石油大學(xué)出版社

3、《應(yīng)用地球物理方法原理》，(第一版)王秀明主編，石油工業(yè)出版社