GATE 地质与地球物理学考试大纲

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科目代码: GG

课程结构

课程教学大纲

公共部分

单元 1：地球与行星系统

• 地球 −
  • 大小
  • 形状
  • 内部结构
  • 组成
• 均衡的概念
• 地震学要素 −
  • 体波和面波
  • 体波在地球内部的传播
• 地球的重力场 −
  • 地磁学
  • 古地磁学
• 大陆漂移 −
• 板块构造 - 与地震的关系
• 火山作用和造山运动
• 大陆和海洋地壳 −
  • 组成
  • 结构
  • 厚度

单元 2：风化作用和土壤形成

• 由以下因素产生的地貌 −

  • 河流

  • 风

  • 冰川

  • 海洋

  • 火山

• 基本构造地质学 −

  • 应力

  • 应变

  • 材料响应

  • 脆性变形和韧性变形

  • 褶皱和断层的命名和分类

• 晶体学 −

  • 基本晶体对称性和点群的概念

• 矿物学 −

  • 硅酸盐晶体结构和常见造岩矿物的鉴定矿物学

• 岩石学 −

  • 常见火成岩、沉积岩和变质岩的矿物学和分类

• 地质年代尺度 −

  • 地质年代学和绝对年龄

• 地层学原理 −

  • 印度的主要地层划分

• 以下矿产的地质和地理分布 −

  • 印度的矿产

  • 印度的煤炭

  • 印度的石油资源

单元 3：遥感概论

• 岩石和土壤的工程性质
• 地下水地质学

单元 4：重力原理及应用

• 磁法、电法、电磁法、地震法和放射性法勘探石油、矿产和地下水

• 测井入门

A 部分：地质学

单元 1：地貌过程和营力

• 地貌的发育和演化
• 坡度和排水
• 深海和近岸地区的过程
• 定量和应用地貌学

单元 2：岩石变形机制

• 原生构造和次生构造
• 褶皱、断层、节理和不整合面的几何形状和成因
• 劈理、片理和线理
• 投影方法
• 构造岩及其意义
• 剪切带
• 叠加
• 褶皱
• 基底-盖层关系

单元 3：晶体学

• 对称性、形态和孪晶

• 晶体化学

• 光性矿物学，矿物分类，造岩矿物的诊断物理和光学性质

单元 4：元素的宇宙丰度

• 陨石地球的地球化学演化

• 地球化学循环

• 壳幔中主要、次要和微量元素的分布

• 地球化学热力学要素

• 同位素地球化学

• 水体的地球化学，包括溶液平衡和水-岩相互作用

单元 5：火成岩

• 分类、形态和结构

• 岩浆分异

• 二元和三元相图

• 主要和微量元素作为部分熔融和岩浆演化过程的监测器

• 沉积岩 – 结构和构造

• 沉积过程和环境、沉积相、物源和盆地分析

• 变质岩 – 结构和构造

单元 6：变质作用的物理化学条件以及变质相、变质程度和压力类型的概念

• 泥质岩、镁铁质岩和不纯碳酸盐岩的变质作用

• 流体在变质作用中的作用

• 变质P-T-t路径及其构造意义

• 火成岩、沉积岩和变质岩与构造环境的关系

• 印度的火成岩和变质岩省以及重要的沉积盆地

单元 7：重要

• 无脊椎动物
• 脊椎动物
• 植物化石
• 微化石

形态、分类和地质意义

• 单元 8：地层学原理和对比概念
• 岩石地层学、生物地层学和年代地层学
  • 印度地层学 −
  • 前寒武纪
• 显生宙

喜马拉雅地质概览

• 单元 9：矿物学和矿物的光学性质

• 成矿过程与矿石-岩石组合（岩浆矿、热液矿、沉积矿、超基因矿和变质成因矿）

• 包裹体作为成矿工具

  • 煤和石油地质学 −

• 海洋矿产资源

  • 经济矿床的勘探和探矿 −

  • 采样

  • 矿石储量估算

  • 地统计学

• 开采方法

• 选矿和矿产经济学

  • 矿产的成因和分布 −

印度的化石和核燃料矿床

• 单元 10：岩石和土壤的工程性质
• 岩石作为建筑材料
  • 地质学在工程结构建设中的作用，包括 −
  • 水坝
  • 隧道
• 挖掘现场
• 自然灾害
  • 地下水地质学 −
  • 勘探
  • 水井水力学
• 水质
  • 遥感基本原理 −
  • 能源和辐射原理
  • 大气吸收
  • 能量与地球表面的相互作用
  • 航摄解释
  • 可见光、红外线、热红外线和微波区域的多光谱遥感
  • 卫星图像的数字处理
• GIS −
  • 基本概念
  • 栅格和矢量模式运算

B 部分：地球物理学

单元 1：地球作为一颗行星

• 地球的不同运动

• 地球的重力场，克拉索定理，地球的大小和形状

• 地磁场，古地磁学

• 地热学和热流

• 地震学和地球内部

• 地球密度、速度、压力、温度、电性和磁性的变化

• 地震 −

  • 成因和测量

  • 震级和烈度

  • 震源机制

  • 地震量化

  • 震源特征

  • 地震构造和地震灾害

• 数字地震仪

单元 2：标量和矢量势场

• 拉普拉斯方程、麦克斯韦方程和亥姆霍兹方程用于求解笛卡尔坐标、圆柱坐标和球坐标中不同类型的边值问题

• 格林定理

• 镜像理论

• 势理论中的积分方程

• 艾康方程

• 射线理论

单元 3：绝对和相对重力测量

• 重力仪，陆地、航空、船载和井下重力测量

• 重力数据归算的各种校正——自由空间校正、布格校正和均衡校正

• 岩石的密度估算

• 区域重力和剩余重力分离

• 等效地层原理

• 数据增强技术，向上和向下延拓

• 导数图，波长滤波；重力图的编制和分析

• 重力异常及其解释——由于几何形状和不规则形状物体引起的异常，深度规则，质量计算

单元 4：地球磁场的要素

• 测量单位
• 岩石的磁化率及其测量
• 磁力仪陆地、航空和海洋磁力测量
• 应用于磁数据的各种校正
• 国际地磁参考场 (IGRF)
• 还原到极点变换
• 重力和磁势场的泊松关系
• 磁力图的编制
• 向上延拓和向下延拓
• 磁异常——几何形状体
• 深度估算
• 磁异常图处理中的图像处理概念
• 处理后的磁异常数据的解释
• 重力和磁法在矿产和石油勘探中的应用

第五单元：导电性

• 电流通过：

  • 岩石

  • 金属的电导率

  • 非金属

  • 造岩矿物

  • 不同岩石

• 直流电阻率测量的概念

• 用于电阻率测深和剖面的各种电极配置

• 滤波理论的应用

• 多层结构上的类型曲线

• Dar-Zarrouck 参数

• 地层折算

• 各向异性系数

• 电阻率场数据的解释

• 等效性和压制效应

• 自发极化及其成因

• 野外测量

• 激发极化

• 时域和频域激发极化测量

• 激发极化的解释和应用，地下水勘探，矿产勘探，环境和工程应用

第六单元：地球电磁感应的基本概念

• 趋肤深度

• 椭圆偏振

• 同相和正交分量

• 各种电磁法，不同源-接收器配置下的测量

• 地球天然电磁场

• 大地电磁法，大地电磁测深法

• 地磁测深原理

• 电磁剖面法

• 时域电磁法

• 电磁尺度模型

• 电磁数据的处理和解释

• 地质应用，包括地下水、矿产和油气勘探

第七单元：地震勘探方法

• 地球材料的弹性性质

• 反射、折射和CDP勘探

• 陆地和海洋地震震源

• 弹性波的产生和传播

• 速度-深度模型、检波器、水听器、记录仪器（DFS）、数字格式、野外布设

• 地震噪声和噪声剖面分析，最佳检波器组合，通过炮点和检波器阵列进行噪声消除，二维和三维地震数据采集、处理和解释

• CDP叠加道集、道集组合、滤波、倾角偏移、静态和动态校正

• 数字地震数据处理：

  • 地震反褶积和偏移方法

  • 属性分析

  • 亮点和暗点，地震地层学

  • 高分辨率地震

  • 井中地震（VSP）

  • AVO（振幅随偏移距变化）

• 储层地球物理学

第八单元：地球物理信号处理

• 采样定理
• 混叠
• 奈奎斯特频率
• 傅里叶级数
• 周期波形
• 傅里叶变换和希尔伯特变换
• Z变换和小波变换
• 功率谱
• 狄拉克函数
• 自相关
• 互相关
• 卷积
• 反卷积
• 数字滤波器的原理
• 窗函数、极点和零点

第九单元：原理和技术

• ——的原理和技术：
  • 地球物理测井
  • 自发电位（SP）
  • 电阻率
  • 感应
  • 伽马射线
  • 中子
  • 密度
  • 声波
  • 温度
  • 井斜仪
  • 井径仪
  • 核磁共振
  • 水泥胶结测井
  • 微测井
• 根据测井资料对地层的定量评价
• 井筒水力学及地球物理方法在地下水研究中的应用
• 井下地球物理方法在地下水、矿产和石油勘探中的应用

第十单元：放射性方法

• ——的放射性方法：

  • 矿床（放射性和非放射性）的勘探和测定

  • 半衰期

  • 衰变常数

  • 放射性平衡

  • 盖革计数器

  • 闪烁探测器

  • 半导体器件

  • 放射性测量在勘探中的应用

  • 测定和放射性废物处置

第十一单元：正反问题的基本概念

• 反问题的非适定性，条件数，解的非唯一性和稳定性

• L1、L2和LP范数，超定、欠定和混合确定的反问题

• 拟线性方法和非线性方法，包括Tikhonov正则化方法、奇异值分解、Backus-Gilbert方法、模拟退火、遗传算法和人工神经网络

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