固体地球物理学solid earth geophysics 用物理学的方法和观点研究固体地球的运动、状态、组成、作用力和各种物理过程的一门学科。所谓固体地球是相对于大气和海洋而言的。其实地球本体之内,也并非全部是固体,例如地球核的外层就处于液态,但它仍属于固体地球物理学的研究范围。 地球物理学这个词,自 20 世纪初才正式为人采用,但它的内容也包括不少从很久以前就延续下来的科学课题。约到了 50 年代,由于这门学科的飞跃发展,又进一步分为大气物理学、海洋物理学、宇宙地球物理学和固体地球物理学。它们都是地球物理学的分支虽各有自己的研究领域,但因总的研究对象是地球,有些问题是跨越学科的,日地关系就是一例。固体地球物理学发展到现阶段已经是一门内容广泛的应用学科,包括地震预测,勘探地下资源,监测地下爆炸,研究地球内部的动力等等。目前这门学科可分为若干分支学科。 大地测量学 固体地球物理学中最老的学科之一。它是研究地球的形状和地面上各地点的空间位置和几何关系的一门学科。从大尺度来看,地面不是平的,甚至不是一个简单的规则曲面,而铅垂线的方向也并不总同真实地面垂直。于是测定远距离地点的方位和高程便不是一个简单的问题,而早已形成一个专门的学科。由于铅垂线的方向决定于重力,所以大地测量学和重力学是分不开的,后者是专门研究地球重力场的分布和成因的一门学科。地球重力场决定于地下物质的分布。重力学除同大地测量学有密切关系外,也同地质构造和矿产分布有关。重力分布是阐明地质构造和勘探有用矿床的一种重要数据。 地震学 固体地球物理学的主要支柱,应用极广。地震学不仅研究天然地震,而且利用由天然地震或人工地震所产生的地震波,来研究地球内部的结构或其他信息,特别是储油构造。地震勘探法主要是利用人工地震的地震波,现在已成为石油勘探最重要的方法之一。除此之外,地震观测还是监视地下核爆炸唯一有效的方法。在取得地球内部信息方面,地震学走在地学各学科的最前列,其潜力也是最大的。 地磁学 也是一门古老的学科。中国在战国时期就已知道磁石的吸铁性和指极性;11 世纪以前已发现地磁偏角;约在 9 世纪至 10 世纪的时候就已将磁针用于航海。不过对于地磁场的最早解释则是由英国人吉伯(W.G.il-bert)在 1600 年提出的。然而只是到了1839 年,德国数学家 C.F. 高斯 用球谐分析的方法阐明了地磁场的基本特征,地磁学才真正得到系统的发展。地磁学是阐明地球磁场...