一、名词解释、翻译、单位
1.大地水准面（3）(geoid)：与平均海平面（静止海水面）重合并向大陆延伸所形成的不规
则的封闭曲面，它是重力等位面，反映了地球内部实际的质量分部。 2.参考椭球（2）(reference ellipsoid)：把形状和大小与大地体相近，且两者之间相对位置确
定的旋转椭球称为参考椭球，是地球具有区域性质的数学模型，仅具有数学性质而不具物理特性。
3.地球椭率（1）(earth ellipticity)：地球椭圆体的扁度称为地球扁率。以赤道半径（长半轴a）
和极半径（短半轴b）的差与赤道半径的比值。
4.自由空气异常(free air gravity anomaly)：自由空气异常是指经地形校正、自由空气校正（高
度）、潮汐校正后的重力观测值与相应参考椭球体面上的正常重力值之差。它反映实际地球的形状和质量分布与大地椭球体的偏差。大范围的负自由空气异常表明地壳深部存在着质量亏损，反之，则存在质量盈余。
5.布格重力异常（2）(Bouguer gravity anomaly)：对观测值经过地形校正、布格校正（高度
（自由空气）校正与中间层（布格板）校正）、潮汐校正和正常场（纬度）校正后获得的重力值。反映地壳内各种偏离正常地壳密度的地质体，既包含各种局部剩余质量的影响，也包含地壳下界面起伏而在横向上对上地幔质量亏损（山区）或盈余（海洋区）的影响。
从大范围来看，布格重力异常在大陆山区应为大面积的负值区，且山越高负值的绝对值越大；而海洋区则反之。
6.地形校正（2）(topographic/terrain correction)：重力测量中，每个测点上为消除地形起伏
产生的重力影响所进行的校正。经过地形校正后的重力值就相当于观测点周围完全是平坦地形的重力值。
7.质量亏损（1）(mass deficiency)：相对于临近物质密度较小而引起的负布格重力异常的现
象。
8.绝对重力测量（1）(absolute gravity measurement)：绝对重力测量是用绝对重礼仪直接测
定地面上某点的绝对重力加速度的技术和方法。
9.重力加速度梯度（1）(gravitational acceleration gradient)：重力加速度沿铅垂或水平方向
的导数，表示重力场强度g在垂直或水平方向上的变化率。单位：厄缶
10.正常重力（位）（1）(normal gravity)：地球从总体上说处于流体平衡状态，大地水准面
接近于旋转椭球体面。所以假定：一个旋转椭球作为真实地球的理想模型，称为地球椭球。
它产生规则的重力场称为正常重力场。正常重力——椭球表面上正常地球重力场的数学表达式。其计算公式称为正常重力公式。
11.重力均衡（1）(Isostasy)：它阐明地壳的各个地块趋向于静力平衡的原理，即在大地水准
面以下某一深度处常有相等的压力，大地水准面之上山脉（或海洋）的质量过剩（或不足）由大地水准面之下的质量不足（或过剩）来补偿。运用地壳均衡学说可以研究地球内部构造，如上地幔的起伏；还可用于大地测量学中研究大地水准面形状，推估重力异常和计算垂线偏差等。
12.地壳均衡（1）(Isostasy)：从地下某一深度起，相同截面所承载的质量趋于相等。这个概
念称为地壳均衡，地面上大面积的地形起伏，必然在地下有所补偿。
13.A iry模式(Airy-Heiskanen model)：将地形所增减的质量补偿于山根与反山根，因而均衡面
不是同一个深度而有一定起伏的曲面。
14.Pratt模式(Pratt-Hayford model)：将地形所增减的质量均匀地补偿于海面与补偿深度之间，
所以地形高低不同的柱体，其密度是各不相同。
15.引潮力（1）(Tide-generating Force(Tidal Force))：月球对地球上单位质量的物体的引力，
以及地球绕地月公共质心旋转时所产生的惯性离心力，这两种力组成的合力称为月球在地
球内部任一点产生的引潮力。
16.固体潮汐（3）(solid tide)：地球整体在太阳和月亮等天体引潮力作用下的地面变形。
虞德海
17.半日潮（1）(semi-diurnal tide)：在一天中（指太阴日历时24小时50分）有二次高潮，二
次低潮，且高潮位与高潮位、低潮位与低潮位潮高相等，涨、落潮历时相等的潮汐称半日潮。
18.志田数（1）(Shita number)：地壳的水平位移与平衡海潮的水平位移之比。
19.勒夫数(Love number)：h是固体潮潮高和海洋平衡潮高之比，k是由于质量的重新分配而
引起的力位变化与引潮力位置比。
20.钱德勒颤动（1）(Chandler wobble)：是地球自转轴相对于地球表面的小幅度运动。
21.进动(precession)：表示转动物体的转动轴围绕另一轴的转动。地轴的进动为自转轴绕着黄
道轴做缓慢的画圆锥面的旋进运动，保持黄赤交角不变。
22.颤动(wobble)：地球除了受其他星体的引力作用所产生的受迫进动外，还存在一种自由运
动，叫做颤动。地球的颤动可以看做是转动轴绕几何轴的运动，轴与地面的交点成为极点，转动轴极点将绕几何轴做圆周运动。
廖承志
23.磁感应强度(magnetic induction,magnetic flux density)：描述磁场强弱和方向的物理量，是
矢量，常用符号B表示，国际通用单位为特斯拉（符号为T）。磁感应强度也被称为磁通量密度或磁通密度。在物理学中磁场的强弱使用磁感应强度来表示，磁感应强度越大表示磁感应越强。磁感应强度越小，表示磁感应越弱。
24.磁导率(magnetic permeability)：表征磁介质磁性的物理量，常用μ表示，为磁介质中磁感
μ，单位：亨利/米（H/m=J/(A2m)=N/A2)。
应强度B和磁场强度H之比，即H
B
=
25.磁化率（1）(magnetic susceptibility)：表征磁介质属性的物理量，常用符号k表示，等于
磁化强度M与磁场强度H之比引，即M=k H，无量纲。对于顺磁质，k>0，对于抗磁质，k<0，其值都很小。对于铁磁质，k很大。
26.磁偶极子（1）(magnetic dipole)：
27.地磁场要素（2）(geomagnetic elements)：描述地磁场空间分布特征的物理量，一共有7
个，北向分量X、东向分量Y、水平分量H、垂直分量Z、磁倾角I、磁偏角D、磁场总强度F，其中只有三个是独立的。
28.磁偏角（1）(Declination)：是磁力线在水平面上的投影与地理正北方向之间的夹角，即磁
子午线与地理子午线之间的夹角；磁偏角的大小各处都不同，在北半球如果磁力线方向偏向正北方向以东成为东偏，反之为西偏。
29.磁倾角（1）(Inclination)：地磁场强度T与其在水平面上的投影之间的夹角。
30.磁滞回线（1）(magnetic hysteresis loop)：在磁场中，强磁性物质的磁感应强度B或磁化强
度M与磁场强度H的关系可用曲线来表示，当磁化磁场作周期的变化时，铁磁体中的磁感应强度B或磁化强度M与磁场强度H的关系是一条闭合线，这条闭合线叫做磁滞回线。
31.剩余磁性（2）(remanent magnetization)：岩石在形成时（原生剩磁）和形成之后（次生剩
磁）的长期地质历史过程中受到温度、压力以及化学变化等各种因素的影响被磁化而获得并保留下来的磁性。磁化过程十分复杂，主要有以下几种：热剩余磁性、沉积剩余磁性、化学剩余磁性、等温剩余磁性和粘滞剩余磁性，前3种为原生剩磁，后2种为次生剩磁。 32.抗磁性(Diamagnetic)：抗磁性是指一种弱磁性。组成物质的原子中，运动的电子在磁场中
受电磁感应而表现出的属性。外加磁场使电子轨道动量矩绕磁场进动，产生与磁场方向相反的附加磁矩，故磁化率k为很小的负值。因此，所有物质都具有抗磁性。
33.顺磁性(Paramagnetic)：是指材料对磁场响应很弱的磁性。如用磁化率k=M/H来表示，从
这个关系来看，磁化率k是正的，即磁化强度的方向与磁场强度的相同，数值很小。34.铁磁性(Ferromagnetic)：指物质中相邻原子或离子的磁矩由于它们的相互作用而在某些区
域中大致按同一方向排列，当所施加的磁场强度增大时，这些区域的合磁矩定向排列程度会随之增加到某一极限值的现象，其磁化率k 是很大的正值。
35.反铁磁性(Antiferromagnetism )：与铁磁性一样，其微小磁矩在磁畴内排列整齐，所不同的
是，在这些材料中，反平行排列相互对立，不表现宏观强的净磁矩，这种磁有序状态称为反铁磁性。
36.亚铁磁性(Ferrimagnetism )：在无外加磁场的情况下，磁畴内由于相邻原子间电子的交换作
用或其他相互作用，使它们的磁矩在克服热运动的影响后，处于部分抵消的有序排列状态，以致还有一个合磁矩的现象。
37.磁畴(magnetized domains )：是指磁性材料内部的一个个小区域，每个区域内部包含大量原
子，这些原子的磁矩都象一个个小磁铁那样整齐排列，但相邻的不同区域之间原子磁矩排列的方向不同。
38.居里温度（2）(Curie temperature )：指材料可以在铁磁体和顺磁体之间改变的温度，即铁
电体从铁电相转变成顺电相引的相变温度。
39.古地磁(Paleomagnetism )：古地磁学是地磁学的一个分支，它是通过圈定岩石剩余磁化强
度来研究史前地质时期地磁场极其演化规律的一门学科。
40.极移曲线(polar wandering curve )：由同一大陆、同一地质时代的岩石标本得出的古地磁极
位置基本一致，但由不同大陆、同一地质年代的岩石标本得出的古地磁极位置却往往不同。由同一大陆、不同地质年代所得到的古地磁极位置连成的曲线叫做极移曲线，这种极移只是一种表观现象，而不是真实的过程，因此这种极移曲线亦叫做视极移曲线。
41.高斯系数（1）(Gaussian coefficien )：高斯把球谐函数分析方法应用于地磁场，得出了地
磁场的数学表达形式，表达式中需要确定的系数称为高斯系数。高斯分析的理论意义就在于，除了给出地磁场的严格数学表述外，还从理论上证明了地磁场主要来源于地球内部这一多年来的假设。
42.地心纬度与地理纬度（2）(Geocentric Latitude and Geographic Latitude )：地心纬度为参考椭球
上一观测点和椭球中心的连线（地心垂线）与赤道平面之间的夹角；地理纬度是参考椭球上一观测点法线与赤道平面的夹角。
43.地磁场倒转（2）(Reversal of Earth’s Magnetic Field )：根据观测岩石剩余磁化方向和现在
地磁场方向正相反。世界范围内某一地质时期的岩石剩余磁化方向与现代磁场方向相同或相反，不同地点和不同类型的岩石，磁化方向在时间上是一致的，这种现象被称为地磁场倒转或反转。
44.地球发电机模型（1）(Geodynamo 、geomagnetic dynamo )：
45.康拉德界面（1）(Conrad discontinuity )：地球大陆地壳内玄武岩层和花岗岩层之间的界面。
46.地磁条带异常（2）(striped pattern of magnetic anomalies )：由于洋底岩石磁化方向不同所
引起的呈条带状分布的磁异常，是大洋盆地中广泛存在的一种磁异常。它常沿大洋中脊轴的两侧对称分布，相互平行，正负相间。这种分布格局与陆上复杂的磁异常分布有着明显的不同。条带状磁异常的发现和解释为海底扩张说提供了论据，是建立板块构造说的基础之一。 47.视电阻率（Apparent resistivity ）：由于大地是非均匀介质组成的，但在测定大地电阻率时，
仍然按照测定均匀大地电阻率的方法和公式计算，由此得出的电阻率不是单个介质的真实电阻率，而是地下多种介质的综合反映，即I U K s /∆=ρ。
48.趋肤深度（Skin depth ）：在频率域电磁法中，一般把趋肤深度定义为电磁波振幅衰减为地
面振幅的1/e 时电磁波所传播的距离。
49.大地热流（3）(Terrestrial heat flow )：表示单位时间内通过物体表面单位面积流出的热量，SI ：W/m 2.
50.热流省(heat flow province)：大陆或海洋中有一定热流的地区，它们的边界通常与独特的地
形区（地文省）或有特殊的造山作用特征的地区（构造省）有关。地表热流q s与岩石中的放射性物质的生热率A之间存在线性关系q s=q0+d*A；并且q0和d均一分布的某些区域。
51.热导率(Thermal conductivity)：表示传热物质的属性，与岩石或矿物的属性、晶体结构有关，
呈各向异性，在单位时间内，单位温度梯度时，单位面积所通过的热量，它是直接表征物质导热能力的物理量，通常用k表示，SI单位制：W/(m·K)。
52.热扩散率(thermal diffusivity)：热导率与容积热容之比，α=k/ρC。α称为热扩散率或热扩散
系数，单位m2/s.式中：k：导热系数，单位W/(m·K)；ρ：密度，单位kg/m3;C：比热容，单位J/(kg·K)。表征物体在加热或冷却过程中各部分温度趋向于一致的能力的综合参数。用来说明在不稳定的导热过程中温度变动速度的特性，单位是m2/s。物理意义：（1）物体的导热系数k越大，在相同的温度梯度下可以传导更多的热量。（2）分母ρC是单位体积的物体温度升高1℃所需的热量。越小，温度升高1℃所吸收的热量越小，可以剩下更多热量继续向物体内部传递，能使物体各点的温度更快地随界面温度的升高而升高。从温度的角度看，α越大，材料中温度变化传播的越迅速。
53.地温梯度(geothermal gradient)：又称地热梯度、地热增温率，单位深度内温度增加的量（℃）
称为地热梯度，地球内部温度随深度的变化率，通常以℃/米表示或℃/100米。
54.地球增温级(geothermic depth)：是地热梯度的倒数，温度增加1℃相应增加的深度（m）称
为地球增温级。
55.欧拉运动矢量（2）(euler motion vectors)：根据运动学欧拉旋转定理，描述刚性板块相对运
北留中学动的矢量。
56.黄道平面与白道平面（1）(ecliptic plane and Moon's path plan)：黄道面是指地球绕太阳公
转的轨道平面；白道面就是月球绕地球公转的轨道平面。
57.弧后盆地（2）(back-arc basin)：岛弧靠大陆一侧的海盆地。又称边缘盆地。板块消减俯
冲带的火山弧后方（陆侧）与大陆之间的深海盆地，一般是由弧后扩张形成的。水深2000～5000米。与海沟岛弧组成沟弧盆系。弧后盆地在世界许多大洋边缘均有分布，以西太平洋边缘的最为典型。
58.洋中脊（1）(mid-ocean ridge)：又称中央海岭，在地貌上，是一条在大洋中延伸的海底山
脉；在地质上，是一种巨型构造带，断裂特别发育。板块构造学说认为，洋中脊是地幔对流上升形成的，是板块分离的部位，也是新地壳开始生长的地方。洋中脊顶部的地壳热量相当大，是地热的排泄口，并有火山活动，地震活动也很活跃。
59.热点（2）(hot spot)：将这些特征归因于上地幔的“固定”熔融(被称为热点)，认为这些热
点相对静止，所以当岩石圈板块漂移经过这些热点时就形成了链状火山岛屿。地幔热柱在地表的出露点。其性质决定了研究板块运动的参考系是否真正固定于地幔深部。代表洋脊上很短的异常活动部分的洋脊热点与大板块中部地区(如夏威夷岛链起源推断出的区域)底下的热点有很大的差异。多数情况下，这些热点表征了很长地质时期内的不断上隆或过去的火山活动，而不是现在正进行着的活动（Wilson认为火山岛链是太平洋板块在一个固定热地幔区上移动时形成，并把产生大量岩浆的该热地
幔区称为“热点”）。
60.热柱（1）(mantle plume)：地幔热柱或热柱是地球等行星地幔中一大团温度较高、缓缓上
升的岩石，当顶部升至浅处时会部分熔融，被认为可能是热点或洪流玄武岩的产生原因。
二、判断题（每小题1分，共10分）
1.地球磁场分为内源与外源场两部分，其中内源场占主要成分。(√)
2.一般而言，火成岩的热导率要普遍高于沉积岩，变质岩最低。(×)反序√
3.就全球而言，大陆性板块的平均热流要低于海洋性板块。(√)
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4.年龄越古老的海洋板块，其水深越深，地表热流越低。(√)
5.洋中脊处一般容易发生逆冲型地震。(×)扩张型
6.固体潮汐的最大振幅不会超过海洋潮汐的三分之一。(√)
7.重力随纬度的变化没有随高度的变化敏感。(√)dg/dR=-0.308mGal/m
dg/dL=0.82sin2αmGal/km
三、问答题
1.简述地球内部热能向地球表面传递的三种方式。（5分）（13作业）
答：
地球热传输的方式有：热传导，热对流，热辐射。
热传导，温度不同的各部分之间发生相对位移时所引起的热量传递的过程，热传递需要介质，即单纯的分子碰撞效应，是一种扩散过程
谭纶热对流，液体或气体中较热部分和较冷部分之间通过循环流动使温度趋于均匀的过程。对流是液体和气体中热传递的特有方式，气体的对流现象比液体明显。
热辐射，物体因自身的温度而具有向外发射能量的本领，这种热传递的方式叫做热辐射.热辐射以电磁辐射的形式发出能量，温度越高，辐射越强。
地壳中热量传输方式主要热传导，地幔和外核中的热量传输方式主要是热对流，内核中热量传输方式主要是热辐射。
2.简述地球磁场的基本组成及变化特征。（10分）（10分）
答：
内源（主磁场（95%（90%偶极场+10%非偶极场）），局部场，感应场）、
外源（规则磁暴场，不规则磁暴场和亚暴场，日变化，脉动），
长期-基本磁场（千年尺度的长期变化和百万年尺度的倒转）区域性-内源非偶极子场
短期-变化磁场（规则的周期变化-平静变化，随机变化-扰动变化，小时，分钟，秒）外源3.简要介绍古地磁学的基本原理与工作方法。（10分）（10分）（10分）（10、11作业）答：
（1）基本原理：
定义：古地磁学是地磁学的一个分支，它是通过圈定岩石剩余磁化强度来研究史前地质时期地磁场极其演化规律的一门学科。它的物理基础是岩石磁性和地磁场轴向偶极子的假定。
1)稳定的原生剩余磁化强度：岩石的原生剩磁方向和岩石形成时的地磁方向一致，且强度成正比，所以研究岩石的原生剩磁就能推测岩石形成时的地磁场特称；
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2)轴向地心偶极子场假说：根据偶极子公式，磁倾角I和磁纬度φ，磁余纬度θ满足
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