GATE 地質與地球物理學考試大綱

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科目程式碼: GG

課程結構

課程教學大綱

公共部分

單元 1：地球與行星系統

• 地球 −
  • 大小
  • 形狀
  • 內部結構
  • 組成
• 均衡的概念
• 地震學要素 −
  • 體波和麵波
  • 體波在地球內部的傳播
• 地球的重力場 −
  • 地磁學
  • 古地磁學
• 大陸漂移 −
• 板塊構造 - 與地震的關係
• 火山作用和造山運動
• 大陸和海洋地殼 −
  • 組成
  • 結構
  • 厚度

單元 2：風化作用和土壤形成

• 由以下因素產生的地貌 −

  • 河流

  • 風

  • 冰川

  • 海洋

  • 火山

• 基本構造地質學 −

  • 應力

  • 應變

  • 材料響應

  • 脆性變形和韌性變形

  • 褶皺和斷層的命名和分類

• 晶體學 −

  • 基本晶體對稱性和點群的概念

• 礦物學 −

  • 矽酸鹽晶體結構和常見造岩礦物的鑑定礦物學

• 岩石學 −

  • 常見火成岩、沉積岩和變質岩的礦物學和分類

• 地質年代尺度 −

  • 地質年代學和絕對年齡

• 地層學原理 −

  • 印度的主要地層劃分

• 以下礦產的地質和地理分佈 −

  • 印度的礦產

  • 印度的煤炭

  • 印度的石油資源

單元 3：遙感概論

• 岩石和土壤的工程性質
• 地下水地質學

單元 4：重力原理及應用

• 磁法、電法、電磁法、地震法和放射性法勘探石油、礦產和地下水

• 測井入門

A 部分：地質學

單元 1：地貌過程和營力

• 地貌的發育和演化
• 坡度和排水
• 深海和近岸地區的過程
• 定量和應用地貌學

單元 2：岩石變形機制

• 原生構造和次生構造
• 褶皺、斷層、節理和不整合面的幾何形狀和成因
• 劈理、片理和線理
• 投影方法
• 構造巖及其意義
• 剪下帶
• 疊加
• 褶皺
• 基底-蓋層關係

單元 3：晶體學

• 對稱性、形態和孿晶

• 晶體化學

• 光性礦物學，礦物分類，造岩礦物的診斷物理和光學性質

單元 4：元素的宇宙丰度

• 隕石地球的地球化學演化

• 地球化學迴圈

• 殼幔中主要、次要和微量元素的分佈

• 地球化學熱力學要素

• 同位素地球化學

• 水體的地球化學，包括溶液平衡和水-巖相互作用

單元 5：火成岩

• 分類、形態和結構

• 岩漿分異

• 二元和三元相圖

• 主要和微量元素作為部分熔融和岩漿演化過程的監測器

• 沉積岩 – 結構和構造

• 沉積過程和環境、沉積相、物源和盆地分析

• 變質岩 – 結構和構造

單元 6：變質作用的物理化學條件以及變質相、變質程度和壓力型別的概念

• 泥質岩、鎂鐵質巖和不純碳酸鹽巖的變質作用

• 流體在變質作用中的作用

• 變質P-T-t路徑及其構造意義

• 火成岩、沉積岩和變質岩與構造環境的關係

• 印度的火成岩和變質岩省以及重要的沉積盆地

單元 7：重要

• 無脊椎動物
• 脊椎動物
• 植物化石
• 微化石

形態、分類和地質意義

• 單元 8：地層學原理和對比概念
• 岩石地層學、生物地層學和年代地層學
  • 印度地層學 −
  • 前寒武紀
• 顯生宙

喜馬拉雅地質概覽

• 單元 9：礦物學和礦物的光學性質

• 成礦過程與礦石-岩石組合（岩漿礦、熱液礦、沉積礦、超基因礦和變質成因礦）

• 包裹體作為成礦工具

  • 煤和石油地質學 −

• 海洋礦產資源

  • 經濟礦床的勘探和探礦 −

  • 取樣

  • 礦石儲量估算

  • 地統計學

• 開採方法

• 選礦和礦產經濟學

  • 礦產的成因和分佈 −

印度的化石和核燃料礦床

• 單元 10：岩石和土壤的工程性質
• 岩石作為建築材料
  • 地質學在工程結構建設中的作用，包括 −
  • 水壩
  • 隧道
• 挖掘現場
• 自然災害
  • 地下水地質學 −
  • 勘探
  • 水井水力學
• 水質
  • 遙感基本原理 −
  • 能源和輻射原理
  • 大氣吸收
  • 能量與地球表面的相互作用
  • 航攝解釋
  • 可見光、紅外線、熱紅外線和微波區域的多光譜遙感
  • 衛星影像的數字處理
• GIS −
  • 基本概念
  • 柵格和向量模式運算

B 部分：地球物理學

單元 1：地球作為一顆行星

• 地球的不同運動

• 地球的重力場，克拉索定理，地球的大小和形狀

• 地磁場，古地磁學

• 地熱學和熱流

• 地震學和地球內部

• 地球密度、速度、壓力、溫度、電性和磁性的變化

• 地震 −

  • 成因和測量

  • 震級和烈度

  • 震源機制

  • 地震量化

  • 震源特徵

  • 地震構造和地震災害

• 數字地震儀

單元 2：標量和向量勢場

• 拉普拉斯方程、麥克斯韋方程和亥姆霍茲方程用於求解笛卡爾座標、圓柱座標和球座標中不同型別的邊值問題

• 格林定理

• 映象理論

• 勢理論中的積分方程

• 艾康方程

• 射線理論

單元 3：絕對和相對重力測量

• 重力儀，陸地、航空、船載和井下重力測量

• 重力資料歸算的各種校正——自由空間校正、布格校正和均衡校正

• 岩石的密度估算

• 區域重力和剩餘重力分離

• 等效地層原理

• 資料增強技術，向上和向下延拓

• 導數圖，波長濾波；重力圖的編制和分析

• 重力異常及其解釋——由於幾何形狀和不規則形狀物體引起的異常，深度規則，質量計算

單元 4：地球磁場的要素

• 測量單位
• 岩石的磁化率及其測量
• 磁力儀陸地、航空和海洋磁力測量
• 應用於磁資料的各種校正
• 國際地磁參考場 (IGRF)
• 還原到極點變換
• 重力和磁勢場的泊松關係
• 磁力圖的編制
• 向上延拓和向下延拓
• 磁異常——幾何形狀體
• 深度估算
• 磁異常圖處理中的影像處理概念
• 處理後的磁異常資料的解釋
• 重力和磁法在礦產和石油勘探中的應用

第五單元：導電性

• 電流透過：

  • 岩石

  • 金屬的電導率

  • 非金屬

  • 造岩礦物

  • 不同岩石

• 直流電阻率測量的概念

• 用於電阻率測深和剖面的各種電極配置

• 濾波理論的應用

• 多層結構上的型別曲線

• Dar-Zarrouck 引數

• 地層折算

• 各向異性係數

• 電阻率場資料的解釋

• 等效性和壓制效應

• 自發極化及其成因

• 野外測量

• 激發極化

• 時域和頻域激發極化測量

• 激發極化的解釋和應用，地下水勘探，礦產勘探，環境和工程應用

第六單元：地球電磁感應的基本概念

• 趨膚深度

• 橢圓偏振

• 同相和正交分量

• 各種電磁法，不同源-接收器配置下的測量

• 地球天然電磁場

• 大地電磁法，大地電磁測深法

• 地磁測深原理

• 電磁剖面法

• 時域電磁法

• 電磁尺度模型

• 電磁資料的處理和解釋

• 地質應用，包括地下水、礦產和油氣勘探

第七單元：地震勘探方法

• 地球材料的彈性性質

• 反射、折射和CDP勘探

• 陸地和海洋地震震源

• 彈性波的產生和傳播

• 速度-深度模型、檢波器、水聽器、記錄儀器（DFS）、數字格式、野外佈設

• 地震噪聲和噪聲剖面分析，最佳檢波器組合，透過炮點和檢波器陣列進行噪聲消除，二維和三維地震資料採集、處理和解釋

• CDP疊加道集、道集組合、濾波、傾角偏移、靜態和動態校正

• 數字地震資料處理：

  • 地震反褶積和偏移方法

  • 屬性分析

  • 亮點和暗點，地震地層學

  • 高解析度地震

  • 井中地震（VSP）

  • AVO（振幅隨偏移距變化）

• 儲層地球物理學

第八單元：地球物理訊號處理

• 取樣定理
• 混疊
• 奈奎斯特頻率
• 傅立葉級數
• 週期波形
• 傅立葉變換和希爾伯特變換
• Z變換和小波變換
• 功率譜
• 狄拉克函式
• 自相關
• 互相關
• 卷積
• 反捲積
• 數字濾波器的原理
• 窗函式、極點和零點

第九單元：原理和技術

• ——的原理和技術：
  • 地球物理測井
  • 自發電位（SP）
  • 電阻率
  • 感應
  • 伽馬射線
  • 中子
  • 密度
  • 聲波
  • 溫度
  • 井斜儀
  • 井徑儀
  • 核磁共振
  • 水泥膠結測井
  • 微測井
• 根據測井資料對地層的定量評價
• 井筒水力學及地球物理方法在地下水研究中的應用
• 井下地球物理方法在地下水、礦產和石油勘探中的應用

第十單元：放射性方法

• ——的放射性方法：

  • 礦床（放射性和非放射性）的勘探和測定

  • 半衰期

  • 衰變常數

  • 放射性平衡

  • 蓋革計數器

  • 閃爍探測器

  • 半導體器件

  • 放射性測量在勘探中的應用

  • 測定和放射性廢物處置

第十一單元：正反問題的基本概念

• 反問題的非適定性，條件數，解的非唯一性和穩定性

• L1、L2和LP範數，超定、欠定和混合確定的反問題

• 擬線性方法和非線性方法，包括Tikhonov正則化方法、奇異值分解、Backus-Gilbert方法、模擬退火、遺傳演算法和人工神經網路

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