岩石物理学基础期末试题及答案解析

1. 岩石物理学的研究对象是什么？

岩石物理学主要研究岩石和地层中物理现象及其规律，例如岩石的弹性、密度、声波传播特性等，旨在为地球物理勘探、资源开发和地质灾害预警提供理论基础和技术支撑。

2. 介质的弹性模量和泊松比分别是什么？它们有什么物理意义？

弹性模量：表示介质抵抗形变的能力，反映了介质的刚度。常用的弹性模量有杨氏模量 (E) 和剪切模量 (G)。* 泊松比 (ν)：描述了介质在单向拉伸或压缩时，垂直于拉伸或压缩方向上的相对形变。它反映了介质的压缩性和横向变形能力。

3. 介质的密度如何计算？影响密度的因素有哪些？

介质的密度 (ρ) 可以通过质量 (m) 除以体积 (V) 计算：ρ = m/V。

影响介质密度的因素主要有：

岩石类型: 不同的岩石类型具有不同的密度。* 孔隙度: 孔隙率越高，密度越低。* 孔隙流体: 孔隙中填充的流体类型及其密度也会影响岩石的密度。

4. 介质的声波速度如何计算？影响声波速度的因素有哪些？

介质的声波速度 (Vp) 可以通过弹性模量 (E) 和密度 (ρ) 计算：Vp = √(E/ρ)。

影响声波速度的因素主要有：

岩石类型: 不同的岩石类型具有不同的弹性模量和密度。* 孔隙度: 孔隙率越高，声波速度越低。* 孔隙流体: 孔隙中填充的流体类型及其密度也会影响声波速度。* 压力: 压力增加，声波速度也会增加。

5. 地震波的类型有哪些？它们在地球内部的传播特点有何不同？

地震波主要分为两种类型：

纵波 (P波)：振动方向与传播方向一致，速度最快，能够穿透固体、液体和气体。* 横波 (S波)：振动方向垂直于传播方向，速度比纵波慢，只能在固体中传播。

P波和S波在地球内部的传播速度不同，这与地球内部介质的性质有关。P波在地球内部的传播速度会随着深度的增加而逐渐增加，而S波的速度则会随着深度的增加而逐渐减小。

6. 地震勘探的基本原理是什么？其步骤有哪些？

地震勘探的基本原理是利用人工地震波在地层中的传播特性，通过接收和分析地震波的反射和折射信息，来探测地下地质构造和岩性。

地震勘探的步骤主要包括：

数据采集: 在地面布设地震检波器，利用炸药或震动车产生人工地震波，接收地震波信号。* 数据处理: 对采集到的地震波信号进行处理，去除噪声，进行时间校正、偏移等处理。* 数据解释: 根据处理后的地震数据，解释地下地质构造和岩性。

7. 反射地震勘探中，反射系数的定义是什么？它与地下介质的性质有什么关系？

反射系数 (R) 是指地震波在两种不同介质的界面上发生反射时，反射波的振幅与入射波振幅之比。

反射系数与地下介质的性质密切相关，主要取决于两种介质的声阻抗差异。声阻抗 (Z) 是指介质的密度 (ρ) 与声波速度 (Vp) 的乘积 (Z = ρVp)。声阻抗差异越大，反射系数也越大。

8. 介质的阻抗是什么？如何计算？

介质的阻抗 (Z) 是指介质的密度 (ρ) 与声波速度 (Vp) 的乘积：Z = ρVp。

9. 岩石物理学在地质勘探中的应用有哪些？举例说明。

岩石物理学在地质勘探中具有广泛的应用，主要包括：

储层评价: 利用岩石物理参数，如孔隙度、渗透率、饱和度等，评价油气储层潜力。* 地震资料解释: 利用岩石物理模型解释地震数据，识别地层、断层等地质构造。* 地质灾害预警: 利用岩石物理参数，评估地质灾害发生的风险。

10. 介质的非线性效应是什么？其产生的原因和影响有哪些？

介质的非线性效应是指介质的物理性质随应力或应变的变化而发生非线性的变化。

非线性效应产生的原因主要有：

非线性效应会对地震波的传播产生影响，例如：

地震波速度的变化: 非线性效应会导致地震波速度随应力或应变的变化而变化。* 地震波的衰减: 非线性效应会导致地震波能量的损失，从而导致地震波的衰减。* 地震波的畸变: 非线性效应会导致地震波的波形发生畸