第一章 重力勘探

物理勘探

第一章 重力勘探重力勘探所观测、研究的是天然的地球重力场。 重力勘探所观测、研究的是天然的地球重力场。 重力场 引起重力场变化的因素包括从地表附近直至地球 引起重力场变化的因素包括从地表附近直至地球 深处的物质密度分布的不均匀。 深处的物质密度分布的不均匀。 因为野外测量中使用的重力仪轻便，观测简单， 因为野外测量中使用的重力仪轻便，观测简单， 采集数据方便，所以重力勘探相对来说具有经济、 采集数据方便 ，所以重力勘探相对来说具有经济 、 勘探深度大、快速获得面积上信息的几个优点， 勘探深度大 、 快速获得面积上信息的几个优点， 因 而获得了比较广泛的应用。 而获得了比较广泛的应用。

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第一节 重力场与重力勘探的基本概念一、重力与重力加速度(一)重力 引力与惯性离心力的合力G 引力与惯性离心力的合力 就是 重力，它的方向随在地表位置的 重力 它的方向随在地表位置的 不同而发生变化，但大致都指向 不同而发生变化， 地心。 地心。

G = F +C地球的重力

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(二)重力加速度 物体自由下落的加速度就称为重力加速度( 表示) 物体自由下落的加速度就称为重力加速度(用g表示)。 表示 G/m=g 重力加速度在数值上等于单位质量所受的重力， 重力加速度在数值上等于单位质量所受的重力，其方向也与重 力相同。 力相同。 由于重力G 与质量 有关，不易反映客观的重力的变化，所以 有关， 由于重力 与质量m有关 不易反映客观的重力的变化， 在重力测量学及重力勘探中， 在重力测量学及重力勘探中，总是研究重力场强度或重力加速度 g,以后若不特别注明，凡提到重力都是指重力加速度或重力场 ，以后若不特别注明， 强度。 强度。表示。 重力加速度的单位 为“伽”,用“Gal”表示。 表示

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二、重力位及正常重力(一)重力场及重力位 1、重力场 、 如果一质点放在空间内任何一点上都受到力的作用， 如果一质点放在空间内任何一点上都受到力的作用，则空间内就有力 场存在。在地球周围空间存在的力场， 场存在。在地球周围空间存在的力场，其场强度等于重力与物体质量之 比，方向与重力相同，这种场称为重力场。 方向与重力相同，这种场称为重力场。 重力场具有以下特点： 重力场具有以下特点： (1)重力场是空间一个区域内的矢量场，重力场处在地球表面的一些 )重力场是空间一个区域内的矢量场， 点处等； 点处等； 的函数； (2)重力场是空间坐标 )重力场是空间坐标(x,y)的函数； 的函数 (3)重力场作用在空间中任何点处； )重力场作用在空间中任何点处；

(4)重力测量是测量重力场的变化； )重力测量是测量重力场的变化； (5)重力场由重力位确定，重力场是由位导出的场。 )重力场由重力位确定，重力场是由位导出的场。

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2、重力位 、 我们可以找到一个函数，它是单值连续的函数， 我们可以找到一个函数，它是单值连续的函数，并且它在不同坐标方 向的导数正好等于重力在该方向的分量， 向的导数正好等于重力在该方向的分量，这个函数就叫做重力场的位函 数，简称重力位。 简称重力位。 3、正常重力位 、 地球表面的形状十分复杂，而地球内部的密度分布并不清楚，因此， 地球表面的形状十分复杂，而地球内部的密度分布并不清楚，因此， 不可能直接利用公式求得地球的重力位。为此，引入一个与大地水准面 不可能直接利用公式求得地球的重力位。为此， 形状十分接近的正常椭球体来代替实际地球， 形状十分接近的正常椭球体来代替实际地球，并假定此椭球体内部物质 密度均匀或呈同心层状分布。这样， 密度均匀或呈同心层状分布。这样，该球体表面上各点的重力位便可根 据其形状、大小、质量、密度、 据其形状、大小、质量、密度、自转的角速度及各点所在位置等由理论 公式计算出来。在这种条件下得到的重力位就称为正常重力位， 公式计算出来。在这种条件下得到的重力位就称为正常重力位，求得的 正常重力位 相应重力值就称为正常重力值。 相应重力值就称为正常重力值。

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(二)重力异常 实测重力值与由正常重力公式计算出的正常重力值之差统称为重力异常。 实测重力值与由正常重力公式计算出的正常重力值之差统称为重力异常。 造成重力异常的主要原因有： 造成重力异常的主要原因有： 1、地球的自然表面并不像大地水准面那样光滑，而是起伏不平的； 、地球的自然表面并不像大地水准面那样光滑，而是起伏不平的； 2、地球内部介质密度分布不均匀。这种密度的不均匀性有一部分是地质构 、地球内部介质密度分布不均匀。 造和矿产引起的。所以这类异常是重力勘探所要研究的主要内容。 造和矿产引起的。所以这类异常是重力勘探所要研究的主要内容。 (三)岩(矿)石的密度 重力勘探是以地下岩( 重力勘探是以地下岩(矿)石间的密度差异为前提条件的，因此有必要谈 石间的密度差异为前提条件的， 谈地下岩(矿)石的密度差异及影响因素。 谈地下岩( 石的密度差异及影响因素。 决定岩石密度的主要因素是： 决定岩石密度的主要因素是： 1、岩石中各种矿物成分及其含量的多少； 、岩石中各种矿物成分及其含量的多少； 2、岩石中的

孔隙度大小及孔隙中的充填物多少； 、岩石中的孔隙度大小及孔隙中的充填物多少； 3、岩石所受压力的大小。 、岩石所受压力的大小。 火成岩的密度主要由矿物成分及含量多少来决定。 火成岩的密度主要由矿物成分及含量多少来决定。沉积岩较多受孔隙度的 影响，其密度变化范围较大。变质岩的密度与矿物成分、 影响，其密度变化范围较大。变质岩的密度与矿物成分、含量以及孔隙度均 有密切关系。一般情况下，火成岩密度最大，变质岩次之，沉积岩最小。 有密切关系。一般情况下，火成岩密度最大，变质岩次之，沉积岩最小。

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第二节 重力勘探工作方法简介从观测地球重力场的变化到得到由地下密度分布不 均匀引起的重力异常， 均匀引起的重力异常，需要必要的观测手段及系统的 野外测量和资料整理过程。具体包括：( :(1) 野外测量和资料整理过程。具体包括：( )高精度的 重力测量仪器；( ;(2)野外重力测量；( ;(3) 重力测量仪器；( )野外重力测量；( )根据测量 的重力值计算重力异常。 的重力值计算重力异常。 重力勘探工作的全过程大致可划分成三个阶段： 重力勘探工作的全过程大致可划分成三个阶段：首 三个阶段 先是根据承担的地质任务进行现场踏勘和编写技术设 第二步是进行野外测量，采集有关的各种数据； 计；第二步是进行野外测量，采集有关的各种数据； 最后是对实测数据进行必须的处理和解释、 最后是对实测数据进行必须的处理和解释、编写成果 图及报告。 图及报告。

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一、重力测量的地质任务根据重力测量或重力勘探所承担的地质任务及勘探对象的不同， 根据重力测量或重力勘探所承担的地质任务及勘探对象的不同，大 体上可以分为：区域重力调查；能源重力勘探；矿产重力勘探； 体上可以分为：区域重力调查；能源重力勘探；矿产重力勘探；水文 及工程重力测量；天然地震重力测量等 及工程重力测量；天然地震重力测量等。 1、区域重力调查可以研究地球深部构造、断裂的展布、研究大地及 、区域重力调查可以研究地球深部构造、断裂的展布、 区域地质构造，划分构造单元，探测、 区域地质构造，划分构造单元，探测、圈定与围岩有明显密度差异的 隐伏岩体或岩层，划分成矿远景区。 隐伏岩体 …… 此处隐藏：3481字，全部文档内容请下载后查看。喜欢就下载吧 ……