【科普时间】地球科学类核心专业——地球物理学

【科普时间】地球科学类核心专业——地球物理学

 

地球物理学

        地球物理学 （geophysics） 是地球科学的主要学科之一，是通过定量的物理方法（如：地震弹性波、重力、地磁、地电、地热和放射能等方法）研究地球以及寻找地球内部矿藏资源的一门综合性学科，研究范围包括地球的地壳、地幔、地核和大气层 。 地球物理学有诸多研究分支，包括：固体地球物理学，地球动力学，地震学，大地测量学，地热学，地磁学 ，水文地理学，海洋学，气象学，地核构造学，勘探地球物理学，比较行星学，大地构造物理学和大地天文学；研究内容包括地球内部结构，震源理论，地震波传播理论，大陆地壳大尺度的特征，诸如板块俯冲带和大洋中脊。传统地球物理学主要指固体地球物理学，现代地球物理学的研究延伸到地球大气层外部的现象，例如电离层电机效应（ionospheric dynamo）、极光放电（auroral electrojets）和磁层顶电流系统（magnetopause current system），甚至延伸到其他行星及其卫星的物理性质。

        地球物理学的很多问题与天文学的相似，因为研究对象很少能直接观察，结论应当说主要是根据物理测量的数学解释而得出的。这包括地球重力场测量，在陆地和海上用重力测量仪，在空间则用人造卫星；还包括行星磁场的磁力测量；又包括地下地质构造的地震测量，这用地震或人工方法产生的弹性反射波和弹性折射波来进行（参阅seismic survey）。用地球物理技术来进行的研究，证明在为支持板块构造学（plate tectonics）理论提供证据方面是极其有用的。例如，地震学资料表明，世界地震带标示出了组成地球外壳的巨大刚性板块的边界，而古地磁学研究的发现，又使得追索地质历史时期大陆的漂移成为可能。

 

     

整体而言，地球物理学是利用物理方法研究地球或其他行星的科学，主要研究地球的各种物理性质，包括地球内部及表面的组成及各种自然作用与变化规律。其领域又可区分以下的类别：

地震学(Seismology)：

研究地震、地震波及其在地球的内部传播等与地震有关的科学。地震学是用来研究地球内部结构的一门重要科学。

重力学(Gravity)：

研究关于地球重力的科学，研究范围包括地球上的重力现象、重力分布、重力场及其他相关性质的研究。

地磁学(Geomagnetism)：

研究地球和大气圈之磁性的科学，主要研究有磁性的现象、来源、磁场等方面。

地电学(Geoelectricity)：

研究地球电场的科学，推导地球内部介质的物性、组成和分布状态。

地热学(Geothermometry)：

研究地球热的科学，包括地球的温度、内部的热流、地表温度分布的现象及地球热能的来源等。

地球物理勘探学(GeophysicalProspecting)：

此为地球物理技术的运用，包括地震、地电、重力和地热等方面，可利用在石油、金属与非金属矿床、地下水资源及工程基址等的勘探及探测上。

        地球物理学的研究内容总体上可以分为应用和理论地球物理两大类。应用地球物理(又称勘探地球物理)的研究范围比较广泛，主要包括能源勘探、金属与非金属勘探、环境与工程探测等。勘探地球物理学利用地球物理学发展起来的方法进行找矿、找油、工程和环境监测以及构造研究等，方法手段包括地震勘探、电法勘探、重力勘探、磁法勘探、地球物理测井和放射性勘探等，通过先进的地球物理测量仪器，测量来自地下的地球物理场信息，对测得的信息进行分析、处理、反演、解释，进而推测地下的结构构造和矿产分布。勘探地球物理学是石油、金属与非金属矿床、地下水资源及大型工程基址等的勘察及探测的主要学科。

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