重力2課件講義整理

第二章重力勘探

（GravitationalProspecting）第二章重力勘探

（GravitationalPro1一、重力測(cè)量儀器（一）、重力儀分類第二節(jié)重力儀及工作方法按結(jié)構(gòu)電子式機(jī)械式超導(dǎo)重力儀激光重力儀振弦重力儀（海上）金屬彈簧重力儀石英彈簧重力儀按測(cè)量原理相對(duì)重力測(cè)量儀絕對(duì)重力測(cè)量儀一、重力測(cè)量儀器第二節(jié)重力儀及工作方法按結(jié)構(gòu)電子式機(jī)械式超2第二章重力2課件3地球表面上任何一點(diǎn)的重力值都可以用重力儀實(shí)際測(cè)量出來。如果測(cè)出來的是該測(cè)點(diǎn)的重力絕對(duì)數(shù)值，則稱其為絕對(duì)重力測(cè)量；如果測(cè)定出來的是該點(diǎn)與另點(diǎn)間的重力差值，則稱為相對(duì)重力測(cè)量。在建立高級(jí)別的基準(zhǔn)觀測(cè)站或進(jìn)行地震監(jiān)測(cè)等工作時(shí)多采用絕對(duì)重力測(cè)量。在找礦勘探和地質(zhì)研究工作以及建筑工程項(xiàng)目中多采用相對(duì)重力測(cè)量。

第二章重力2課件4測(cè)定絕對(duì)重力值的方法稱為動(dòng)力法；測(cè)定相對(duì)重力值的方法稱為靜力法。動(dòng)力法：通過觀測(cè)物體在重力作用下的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)(路程和時(shí)間)來測(cè)定重力值。如利用物體的自由下落或上拋運(yùn)動(dòng)，或利用擺的自由擺動(dòng)。儀器稱為絕對(duì)重力儀。靜力法：通過觀測(cè)物體在重力作用下靜力平衡位置的變化來測(cè)定兩點(diǎn)間的重力差值。如觀測(cè)負(fù)荷彈簧的伸長量(線位移系統(tǒng))或擺桿的偏移角度(角位移系統(tǒng))。按靜力法原理設(shè)計(jì)的儀器只能測(cè)定兩點(diǎn)間的重力差值，稱為相對(duì)重力儀。測(cè)定絕對(duì)重力值的方法稱為動(dòng)力法；測(cè)定相對(duì)重力值的方法稱為靜力5（二）、相關(guān)指標(biāo)重力勘探要求能測(cè)量出重力場(chǎng)的微弱變化，(1～10)g.u甚至更小，因此要求重力儀具有高靈敏度、高精度、輕便化、數(shù)字化和自動(dòng)化等性能。1、重力儀的靈敏度靈敏度：指儀器能夠感覺出的場(chǎng)強(qiáng)度的最小變化。顯示靈敏度(亦稱讀數(shù)分辨率)：指在讀數(shù)裝置上估計(jì)出的最小可辨讀數(shù)。對(duì)無數(shù)字顯示的儀器，如ZSM型石英彈簧重力儀為0.1格；對(duì)數(shù)字顯示的儀器來說，即最末一位數(shù)字代表的場(chǎng)值，如CG-3型石英彈簧重力儀為0.01g.u.。兩個(gè)概念的區(qū)別：顯示靈敏度包括有一定的隨機(jī)誤差，而靈敏度是某種儀器對(duì)一定強(qiáng)度的重力場(chǎng)感知的標(biāo)定量。（二）、相關(guān)指標(biāo)62、重力儀的精度精度：是衡量野外觀測(cè)質(zhì)量的重要指標(biāo)，也是決定技術(shù)措施、工作效率和成本的重要指標(biāo)；反映測(cè)量結(jié)果與真實(shí)值接近程度的量，與誤差大小相對(duì)應(yīng)；應(yīng)根據(jù)地質(zhì)任務(wù)和工作比例尺來確定。精度可分為：

準(zhǔn)確度：描述系統(tǒng)誤差影響程度的量。

精密度：描述偶然誤差影響程度的量。

精確度：描述系統(tǒng)誤差和偶然誤差綜合影響程度的量。在重力勘探中，后兩者籠統(tǒng)地稱為精度。注意：儀器的靈敏度與精度不能混淆。一臺(tái)儀器的精度很高，則它的靈敏度自然很高，而一臺(tái)儀器的靈敏度很高，精度不一定很高。3、其他要求：體積小、重量輕、操作方便2、重力儀的精度注意：儀器的靈敏度與精度不能混淆。一臺(tái)儀器的7二、重力測(cè)量的基本原理重力勘探采用的是相對(duì)值的測(cè)定?；驹硎牵和ㄟ^測(cè)定某種靜力平衡體系在重力作用改變時(shí)產(chǎn)生的位移來確定重力的相對(duì)變化。即總基準(zhǔn)點(diǎn)與測(cè)點(diǎn)之間的重力差值。世界公認(rèn)的總基準(zhǔn)點(diǎn)位于德國波茨坦，稱為波茨坦重力基點(diǎn)，（1906年）。其重力值為

g=9812742.0+30g.u.二、重力測(cè)量的基本原理8基本原理：測(cè)定重力相對(duì)值基本原理：測(cè)定重力相對(duì)值9A點(diǎn)：B點(diǎn)：兩式相減得到：A點(diǎn)：10C：是儀器常數(shù)，與彈簧性能、重荷質(zhì)量有關(guān)。C的物理意義：表示重荷移動(dòng)單位長度時(shí)相應(yīng)的重力值的變化，稱為重力儀的格值。測(cè)定格值的方法：用已知的重力變化△g來觀測(cè)重荷移動(dòng)后彈簧長度的相應(yīng)變化△l，即：已知格值，通過測(cè)量△l可以確定任意測(cè)點(diǎn)間的重力△g。C：是儀器常數(shù)，與彈簧性能、重荷質(zhì)量有關(guān)。11三、野外工作方法（一）工作任務(wù)

1、重力預(yù)查在重力工作的空白區(qū)進(jìn)行大范圍、小比例尺的重力測(cè)量。

目的：大地構(gòu)造的基本輪廓資料。2、重力普查在有進(jìn)一步工作價(jià)值的地區(qū)開展的重力測(cè)量。

目的：劃分區(qū)域地質(zhì)構(gòu)造、圈定巖體及儲(chǔ)油構(gòu)造、比較確切的指示成礦遠(yuǎn)景區(qū)三、野外工作方法123、重力詳查在成礦遠(yuǎn)景區(qū)或成礦有利地段進(jìn)行重力測(cè)量。

目的：詳細(xì)研究工作區(qū)重力異常的規(guī)律和特點(diǎn)，尋找局部構(gòu)造和巖、礦體。4、重力細(xì)測(cè)在已發(fā)現(xiàn)的儲(chǔ)油、氣構(gòu)造、煤盆地及成礦有利的巖、礦體上進(jìn)行的重力測(cè)量。

目的：構(gòu)造、巖體、礦體的形態(tài)和產(chǎn)狀。第二章重力2課件13（二）工作比例尺比例尺反應(yīng)了重力測(cè)量工作的詳細(xì)程度，取決于兩相鄰測(cè)線間的距離。比例尺愈大，單位面積內(nèi)的測(cè)點(diǎn)數(shù)越多，對(duì)重力異常的研究愈詳細(xì)。比例尺應(yīng)該與工作任務(wù)相適應(yīng)。第二章重力2課件14重力野外測(cè)定重力野外測(cè)定15第一步：建立重力基點(diǎn)重力基點(diǎn)的作用：1、工區(qū)內(nèi)重力異常的起算點(diǎn)；2、檢查儀器的零點(diǎn)漂移，確定零點(diǎn)漂移校正系數(shù)。（三）觀測(cè)方法第一步：建立重力基點(diǎn)（三）觀測(cè)方法16

第二步：建立測(cè)網(wǎng)。測(cè)網(wǎng)是由相互平行的等間距的測(cè)線和在測(cè)線上分布的等間距的測(cè)點(diǎn)組成。注意：測(cè)線應(yīng)垂直地質(zhì)體的走向第二步：建立測(cè)網(wǎng)。測(cè)網(wǎng)是由相互平行的等間距的測(cè)線和在171、普通觀測(cè)

（1）、閉合于同一基點(diǎn)的觀測(cè)當(dāng)儀器的零點(diǎn)變化和時(shí)間成比例或測(cè)區(qū)比較小的情況下采用。觀測(cè)方法1、普通觀測(cè)觀測(cè)方法18對(duì)任一測(cè)點(diǎn)，其觀測(cè)時(shí)間為ti，則該點(diǎn)的校正值為：由于彈性形變一般是隨著時(shí)間而伸長，因而上式取負(fù)號(hào)閉合于同一基點(diǎn)的觀測(cè)系統(tǒng)

對(duì)任一測(cè)點(diǎn)，其觀測(cè)時(shí)間為ti，則該點(diǎn)的校正值為：由于彈性形19（2）、多點(diǎn)重復(fù)觀測(cè)當(dāng)重力儀的零點(diǎn)變化不夠規(guī)律或要進(jìn)行高精度重力測(cè)量時(shí)，可采用多點(diǎn)重復(fù)觀測(cè)。①、雙程往返重復(fù)觀測(cè)法：從某一點(diǎn)出發(fā)，觀測(cè)一定量的測(cè)點(diǎn)以后，再沿原路返回。在返回過程中，對(duì)觀測(cè)過的點(diǎn)進(jìn)行部分或全部重復(fù)。（2）、多點(diǎn)重復(fù)觀測(cè)20②三程雙次觀測(cè)法1，4，8，11四點(diǎn)為重復(fù)觀測(cè)點(diǎn)，其他均為單次觀測(cè)點(diǎn)，在厘米方格紙上用g為縱坐標(biāo)，t為橫坐標(biāo)，按照一定的比例把重復(fù)觀測(cè)點(diǎn)點(diǎn)在圖上。然后用直線把相同的點(diǎn)連起來，再以第一點(diǎn)為標(biāo)準(zhǔn)，將其他各線依次平移，讓各線的起點(diǎn)落在它前一條線上。最后將平移后的各線的端點(diǎn)用圓滑曲線連接起來，即為儀器零點(diǎn)位移曲線。②三程雙次觀測(cè)法212、重力基點(diǎn)網(wǎng)觀測(cè)由上所述，因?yàn)橐M(jìn)行重復(fù)點(diǎn)觀測(cè)，從而效率不高，并且為了減少累積誤差，重復(fù)時(shí)間應(yīng)愈短愈好，可見效率就要更低。為此在區(qū)域重力觀測(cè)前，都必須先進(jìn)行重力基點(diǎn)網(wǎng)的觀測(cè)。顯然，對(duì)基點(diǎn)網(wǎng)的觀測(cè)，其精度必須高于一般測(cè)點(diǎn)的觀測(cè)精度。建立了基點(diǎn)網(wǎng)后，對(duì)一般點(diǎn)觀測(cè)時(shí)，如果儀器零點(diǎn)成線形變化就可以不重復(fù)觀測(cè)。每天從任意基點(diǎn)出發(fā)，經(jīng)過一定數(shù)量的一般點(diǎn)觀測(cè)，最后在另一Gi+1基點(diǎn)閉合，結(jié)束一天的工作。2、重力基點(diǎn)網(wǎng)觀測(cè)22四、觀測(cè)結(jié)果整理（一）重力異常的計(jì)算野外觀測(cè)結(jié)束后，將各測(cè)點(diǎn)相對(duì)于基點(diǎn)的重力差值計(jì)算出來，得到重力異常，

即：△gi=gi-g基但此時(shí)的△gi包含了許多干擾因素的影響。四、觀測(cè)結(jié)果整理（一）重力異常的計(jì)算23重力異常干擾因素、強(qiáng)度及解決辦法重力異常干擾因素、強(qiáng)度及解決辦法24為得到單純由地下密度不均勻體引起的重力異常，必須消除各種干擾因素的影響，須進(jìn)行如下校正：

1、地形校正2、中間層校正3、高度校正4、正常場(chǎng)校正消除自然地形起伏干擾消除地球正常重力場(chǎng)影響為得到單純由地下密度不均勻體引起的重力異常，必須消除各種干擾251、地形校正（△g地）原因：地形起伏使測(cè)點(diǎn)周圍的物質(zhì)不能處于同一水準(zhǔn)面內(nèi)，對(duì)實(shí)測(cè)值造成干擾，須消除。1、地形校正（△g地）26目的：是把位于地形起伏不平地區(qū)的測(cè)點(diǎn)所觀測(cè)的重力值校正到平面時(shí)所測(cè)的重力值。目的：是把位于地形起伏不平地區(qū)的測(cè)點(diǎn)所觀測(cè)的重力值校正到平面27校正辦法：將平面以上質(zhì)量的多余部分除去、平面以下缺少部分填補(bǔ)。地形改正較復(fù)雜、工作量大，均用計(jì)算機(jī)。校正辦法：將平面以上質(zhì)量的多余部分除去、平面以下缺少部分填補(bǔ)28

校正原因：經(jīng)地形校正后，測(cè)點(diǎn)周圍地形成為水平面，但測(cè)點(diǎn)所在水準(zhǔn)面與大地水準(zhǔn)面之間還存在一個(gè)水平物質(zhì)層，消除這一物質(zhì)層的影響，叫中間層校正。2、中間層校正（△g中）校正原因：經(jīng)地形校正后，測(cè)點(diǎn)周圍地形成為水平面，但測(cè)點(diǎn)所29校正辦法：中間層可當(dāng)作一個(gè)厚度為△

h,密度為σ的無限大水平均勻物質(zhì)面，其公式為測(cè)點(diǎn)高于大地水準(zhǔn)面或基準(zhǔn)面時(shí)，△h為正，反之取負(fù)。σ一般采用2.67g／cm3。校正辦法：中間層可當(dāng)作一個(gè)厚度為△h,密度為σ的無限大水平30

校正原因：經(jīng)地形和中間層校正后，測(cè)點(diǎn)與大地水準(zhǔn)面之間還存在一個(gè)高度差△

h

，要消除這一高度差的影響，要進(jìn)行高度校正。3、高度校正（△g高）校正原因：經(jīng)地形和中間層校正后，測(cè)點(diǎn)與大地水準(zhǔn)面之間還存31校正辦法：因在正常重力場(chǎng)條件下，高度每升高1m，重力約減小3.086g.u.。測(cè)點(diǎn)高于大地水準(zhǔn)面或基準(zhǔn)面時(shí)，△h為正，反之取負(fù)。校正辦法：因在正常重力場(chǎng)條件下，高度每升高1m，重力約減小332中間層校正和高度校正都與測(cè)點(diǎn)高程△

h有關(guān)，重力勘探中，將這兩項(xiàng)合并，統(tǒng)稱布格校正。布格校正（△g布）中間層校正和高度校正都與測(cè)點(diǎn)高程△h有關(guān)，重力勘探33

校正原因：當(dāng)測(cè)點(diǎn)和總基點(diǎn)不在同一緯度時(shí)，所測(cè)重力值中包含了總基點(diǎn)和測(cè)點(diǎn)間正常重力場(chǎng)的差值，這一差值要消除。4、正常場(chǎng)校正或緯度校正（△g正）Φ：測(cè)區(qū)的平均緯度D：基點(diǎn)到測(cè)點(diǎn)的緯向距離（km），對(duì)北半球來說，測(cè)點(diǎn)在基點(diǎn)以北，D為正，反之為負(fù)

校正辦法：（1）在大面積測(cè)量時(shí)，用測(cè)量值減去按1909赫爾默公式計(jì)算的正常重力值。（2）小面積重力測(cè)量中，用校正原因：當(dāng)測(cè)點(diǎn)和總基點(diǎn)不在同一緯度時(shí)，所測(cè)重力值中包含34主要重力改正與相應(yīng)重力異常示意圖主要重力改正與相應(yīng)重力異常示意圖35（二）幾種重力異常1、自由空間重力異常2、布格重力異常3、均衡異常正常重力值對(duì)應(yīng)的參考橢球體（二）幾種重力異常正常重力值對(duì)應(yīng)的參考橢球體361、自由空間重力異常對(duì)觀測(cè)值只做高度校正和正常場(chǎng)校正。1、自由空間重力異常37法耶（依）異常：在上述校正的基礎(chǔ)上再加上地形校正，就得到第二種自由空間重力異常，稱為法耶（依）異常。自由空氣異常的實(shí)質(zhì)：反映的是實(shí)際地球的形狀和質(zhì)量分布與參考橢球體的偏差。法耶（依）異常：在上述校正的基礎(chǔ)上再加上地形校正，就得到第二382、布格重力異常經(jīng)過正常場(chǎng)校正、地形校正、布格校正的重力異常。實(shí)質(zhì)：反映了地殼、上地幔內(nèi)剩余質(zhì)量體的分布狀況2、布格重力異常實(shí)質(zhì)：反映了地殼、上地幔內(nèi)剩余質(zhì)量體的分布狀39布格異常包含：（1）殼內(nèi)各種偏離正常密度分布的礦體、構(gòu)造等的影響；（2）地殼下界面起伏在橫向上相對(duì)上地幔質(zhì)量的巨大虧損（或盈余）的影響。

所以布格異常常有局部起伏變化，在山區(qū)是大面積大幅度的負(fù)異常，而海洋區(qū)則是正異常。布格異常包含：40中國大陸地區(qū)布格重力異常中國大陸地區(qū)布格重力異常41中國大陸地區(qū)自由空間重力異常中國大陸地區(qū)自由空間重力異常423、均衡異常將布格異常再進(jìn)行地殼均衡校正后得到的重力異常。表示完全均衡狀態(tài)下異常的意義。均衡異常反映殼內(nèi)質(zhì)量偏離正常（平衡）狀態(tài)的程度。3、均衡異常均衡異常反映殼內(nèi)質(zhì)量偏離正常（平衡）狀態(tài)的程度。43各種異常的意義示意圖各種異常的意義示意圖44（三）重力異常的圖示為使異常的分布和變化規(guī)律一目了然及便于進(jìn)行地質(zhì)推斷解釋，通常把經(jīng)過各種改正后的重力值繪制成剖面圖和平面圖，總稱為布伽重力異常圖。平面圖是重力勘探的基本圖件，主要為定性解釋之用；剖面圖是進(jìn)行重力異常定性、定量解釋的重要圖件。另外根據(jù)需要還可繪制布伽重力異常平面剖面圖和立體魚網(wǎng)圖。（三）重力異常的圖示451、異常剖面圖反映某一剖面線上異常變化情況。1、異常剖面圖462、異常平面剖面圖將多條異常剖面圖按測(cè)線的實(shí)際位置和方向，展布在同一平面上。2、異常平面剖面圖47平面剖面圖平面剖面圖483、異常平面等值線圖用等值線表示異常的形態(tài)和變化。3、異常平面等值線圖49某地區(qū)布格重力異常等值線平面圖某地區(qū)布格重力異常等值線平面圖50第二章重力2課件51布格重力異常圖布格重力異常圖52立體圖立體圖53第二章重力2課件54作業(yè)有哪些重力校正？分別有什么目的？為什么？作業(yè)有哪些重力校正？分別有什么目的？為什么？55第二章重力勘探

（GravitationalProspecting）第二章重力勘探

（GravitationalPro56一、重力測(cè)量儀器（一）、重力儀分類第二節(jié)重力儀及工作方法按結(jié)構(gòu)電子式機(jī)械式超導(dǎo)重力儀激光重力儀振弦重力儀（海上）金屬彈簧重力儀石英彈簧重力儀按測(cè)量原理相對(duì)重力測(cè)量儀絕對(duì)重力測(cè)量儀一、重力測(cè)量儀器第二節(jié)重力儀及工作方法按結(jié)構(gòu)電子式機(jī)械式超57第二章重力2課件58地球表面上任何一點(diǎn)的重力值都可以用重力儀實(shí)際測(cè)量出來。如果測(cè)出來的是該測(cè)點(diǎn)的重力絕對(duì)數(shù)值，則稱其為絕對(duì)重力測(cè)量；如果測(cè)定出來的是該點(diǎn)與另點(diǎn)間的重力差值，則稱為相對(duì)重力測(cè)量。在建立高級(jí)別的基準(zhǔn)觀測(cè)站或進(jìn)行地震監(jiān)測(cè)等工作時(shí)多采用絕對(duì)重力測(cè)量。在找礦勘探和地質(zhì)研究工作以及建筑工程項(xiàng)目中多采用相對(duì)重力測(cè)量。

第二章重力2課件59測(cè)定絕對(duì)重力值的方法稱為動(dòng)力法；測(cè)定相對(duì)重力值的方法稱為靜力法。動(dòng)力法：通過觀測(cè)物體在重力作用下的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)(路程和時(shí)間)來測(cè)定重力值。如利用物體的自由下落或上拋運(yùn)動(dòng)，或利用擺的自由擺動(dòng)。儀器稱為絕對(duì)重力儀。靜力法：通過觀測(cè)物體在重力作用下靜力平衡位置的變化來測(cè)定兩點(diǎn)間的重力差值。如觀測(cè)負(fù)荷彈簧的伸長量(線位移系統(tǒng))或擺桿的偏移角度(角位移系統(tǒng))。按靜力法原理設(shè)計(jì)的儀器只能測(cè)定兩點(diǎn)間的重力差值，稱為相對(duì)重力儀。測(cè)定絕對(duì)重力值的方法稱為動(dòng)力法；測(cè)定相對(duì)重力值的方法稱為靜力60（二）、相關(guān)指標(biāo)重力勘探要求能測(cè)量出重力場(chǎng)的微弱變化，(1～10)g.u甚至更小，因此要求重力儀具有高靈敏度、高精度、輕便化、數(shù)字化和自動(dòng)化等性能。1、重力儀的靈敏度靈敏度：指儀器能夠感覺出的場(chǎng)強(qiáng)度的最小變化。顯示靈敏度(亦稱讀數(shù)分辨率)：指在讀數(shù)裝置上估計(jì)出的最小可辨讀數(shù)。對(duì)無數(shù)字顯示的儀器，如ZSM型石英彈簧重力儀為0.1格；對(duì)數(shù)字顯示的儀器來說，即最末一位數(shù)字代表的場(chǎng)值，如CG-3型石英彈簧重力儀為0.01g.u.。兩個(gè)概念的區(qū)別：顯示靈敏度包括有一定的隨機(jī)誤差，而靈敏度是某種儀器對(duì)一定強(qiáng)度的重力場(chǎng)感知的標(biāo)定量。（二）、相關(guān)指標(biāo)612、重力儀的精度精度：是衡量野外觀測(cè)質(zhì)量的重要指標(biāo)，也是決定技術(shù)措施、工作效率和成本的重要指標(biāo)；反映測(cè)量結(jié)果與真實(shí)值接近程度的量，與誤差大小相對(duì)應(yīng)；應(yīng)根據(jù)地質(zhì)任務(wù)和工作比例尺來確定。精度可分為：

準(zhǔn)確度：描述系統(tǒng)誤差影響程度的量。

精密度：描述偶然誤差影響程度的量。

精確度：描述系統(tǒng)誤差和偶然誤差綜合影響程度的量。在重力勘探中，后兩者籠統(tǒng)地稱為精度。注意：儀器的靈敏度與精度不能混淆。一臺(tái)儀器的精度很高，則它的靈敏度自然很高，而一臺(tái)儀器的靈敏度很高，精度不一定很高。3、其他要求：體積小、重量輕、操作方便2、重力儀的精度注意：儀器的靈敏度與精度不能混淆。一臺(tái)儀器的62二、重力測(cè)量的基本原理重力勘探采用的是相對(duì)值的測(cè)定。基本原理是：通過測(cè)定某種靜力平衡體系在重力作用改變時(shí)產(chǎn)生的位移來確定重力的相對(duì)變化。即總基準(zhǔn)點(diǎn)與測(cè)點(diǎn)之間的重力差值。世界公認(rèn)的總基準(zhǔn)點(diǎn)位于德國波茨坦，稱為波茨坦重力基點(diǎn)，（1906年）。其重力值為

g=9812742.0+30g.u.二、重力測(cè)量的基本原理63基本原理：測(cè)定重力相對(duì)值基本原理：測(cè)定重力相對(duì)值64A點(diǎn)：B點(diǎn)：兩式相減得到：A點(diǎn)：65C：是儀器常數(shù)，與彈簧性能、重荷質(zhì)量有關(guān)。C的物理意義：表示重荷移動(dòng)單位長度時(shí)相應(yīng)的重力值的變化，稱為重力儀的格值。測(cè)定格值的方法：用已知的重力變化△g來觀測(cè)重荷移動(dòng)后彈簧長度的相應(yīng)變化△l，即：已知格值，通過測(cè)量△l可以確定任意測(cè)點(diǎn)間的重力△g。C：是儀器常數(shù)，與彈簧性能、重荷質(zhì)量有關(guān)。66三、野外工作方法（一）工作任務(wù)

1、重力預(yù)查在重力工作的空白區(qū)進(jìn)行大范圍、小比例尺的重力測(cè)量。

目的：大地構(gòu)造的基本輪廓資料。2、重力普查在有進(jìn)一步工作價(jià)值的地區(qū)開展的重力測(cè)量。

目的：劃分區(qū)域地質(zhì)構(gòu)造、圈定巖體及儲(chǔ)油構(gòu)造、比較確切的指示成礦遠(yuǎn)景區(qū)三、野外工作方法673、重力詳查在成礦遠(yuǎn)景區(qū)或成礦有利地段進(jìn)行重力測(cè)量。

目的：詳細(xì)研究工作區(qū)重力異常的規(guī)律和特點(diǎn)，尋找局部構(gòu)造和巖、礦體。4、重力細(xì)測(cè)在已發(fā)現(xiàn)的儲(chǔ)油、氣構(gòu)造、煤盆地及成礦有利的巖、礦體上進(jìn)行的重力測(cè)量。

目的：構(gòu)造、巖體、礦體的形態(tài)和產(chǎn)狀。第二章重力2課件68（二）工作比例尺比例尺反應(yīng)了重力測(cè)量工作的詳細(xì)程度，取決于兩相鄰測(cè)線間的距離。比例尺愈大，單位面積內(nèi)的測(cè)點(diǎn)數(shù)越多，對(duì)重力異常的研究愈詳細(xì)。比例尺應(yīng)該與工作任務(wù)相適應(yīng)。第二章重力2課件69重力野外測(cè)定重力野外測(cè)定70第一步：建立重力基點(diǎn)重力基點(diǎn)的作用：1、工區(qū)內(nèi)重力異常的起算點(diǎn)；2、檢查儀器的零點(diǎn)漂移，確定零點(diǎn)漂移校正系數(shù)。（三）觀測(cè)方法第一步：建立重力基點(diǎn)（三）觀測(cè)方法71

第二步：建立測(cè)網(wǎng)。測(cè)網(wǎng)是由相互平行的等間距的測(cè)線和在測(cè)線上分布的等間距的測(cè)點(diǎn)組成。注意：測(cè)線應(yīng)垂直地質(zhì)體的走向第二步：建立測(cè)網(wǎng)。測(cè)網(wǎng)是由相互平行的等間距的測(cè)線和在721、普通觀測(cè)

（1）、閉合于同一基點(diǎn)的觀測(cè)當(dāng)儀器的零點(diǎn)變化和時(shí)間成比例或測(cè)區(qū)比較小的情況下采用。觀測(cè)方法1、普通觀測(cè)觀測(cè)方法73對(duì)任一測(cè)點(diǎn)，其觀測(cè)時(shí)間為ti，則該點(diǎn)的校正值為：由于彈性形變一般是隨著時(shí)間而伸長，因而上式取負(fù)號(hào)閉合于同一基點(diǎn)的觀測(cè)系統(tǒng)

對(duì)任一測(cè)點(diǎn)，其觀測(cè)時(shí)間為ti，則該點(diǎn)的校正值為：由于彈性形74（2）、多點(diǎn)重復(fù)觀測(cè)當(dāng)重力儀的零點(diǎn)變化不夠規(guī)律或要進(jìn)行高精度重力測(cè)量時(shí)，可采用多點(diǎn)重復(fù)觀測(cè)。①、雙程往返重復(fù)觀測(cè)法：從某一點(diǎn)出發(fā)，觀測(cè)一定量的測(cè)點(diǎn)以后，再沿原路返回。在返回過程中，對(duì)觀測(cè)過的點(diǎn)進(jìn)行部分或全部重復(fù)。（2）、多點(diǎn)重復(fù)觀測(cè)75②三程雙次觀測(cè)法1，4，8，11四點(diǎn)為重復(fù)觀測(cè)點(diǎn)，其他均為單次觀測(cè)點(diǎn)，在厘米方格紙上用g為縱坐標(biāo)，t為橫坐標(biāo)，按照一定的比例把重復(fù)觀測(cè)點(diǎn)點(diǎn)在圖上。然后用直線把相同的點(diǎn)連起來，再以第一點(diǎn)為標(biāo)準(zhǔn)，將其他各線依次平移，讓各線的起點(diǎn)落在它前一條線上。最后將平移后的各線的端點(diǎn)用圓滑曲線連接起來，即為儀器零點(diǎn)位移曲線。②三程雙次觀測(cè)法762、重力基點(diǎn)網(wǎng)觀測(cè)由上所述，因?yàn)橐M(jìn)行重復(fù)點(diǎn)觀測(cè)，從而效率不高，并且為了減少累積誤差，重復(fù)時(shí)間應(yīng)愈短愈好，可見效率就要更低。為此在區(qū)域重力觀測(cè)前，都必須先進(jìn)行重力基點(diǎn)網(wǎng)的觀測(cè)。顯然，對(duì)基點(diǎn)網(wǎng)的觀測(cè)，其精度必須高于一般測(cè)點(diǎn)的觀測(cè)精度。建立了基點(diǎn)網(wǎng)后，對(duì)一般點(diǎn)觀測(cè)時(shí)，如果儀器零點(diǎn)成線形變化就可以不重復(fù)觀測(cè)。每天從任意基點(diǎn)出發(fā)，經(jīng)過一定數(shù)量的一般點(diǎn)觀測(cè)，最后在另一Gi+1基點(diǎn)閉合，結(jié)束一天的工作。2、重力基點(diǎn)網(wǎng)觀測(cè)77四、觀測(cè)結(jié)果整理（一）重力異常的計(jì)算野外觀測(cè)結(jié)束后，將各測(cè)點(diǎn)相對(duì)于基點(diǎn)的重力差值計(jì)算出來，得到重力異常，

即：△gi=gi-g基但此時(shí)的△gi包含了許多干擾因素的影響。四、觀測(cè)結(jié)果整理（一）重力異常的計(jì)算78重力異常干擾因素、強(qiáng)度及解決辦法重力異常干擾因素、強(qiáng)度及解決辦法79為得到單純由地下密度不均勻體引起的重力異常，必須消除各種干擾因素的影響，須進(jìn)行如下校正：

1、地形校正2、中間層校正3、高度校正4、正常場(chǎng)校正消除自然地形起伏干擾消除地球正常重力場(chǎng)影響為得到單純由地下密度不均勻體引起的重力異常，必須消除各種干擾801、地形校正（△g地）原因：地形起伏使測(cè)點(diǎn)周圍的物質(zhì)不能處于同一水準(zhǔn)面內(nèi)，對(duì)實(shí)測(cè)值造成干擾，須消除。1、地形校正（△g地）81目的：是把位于地形起伏不平地區(qū)的測(cè)點(diǎn)所觀測(cè)的重力值校正到平面時(shí)所測(cè)的重力值。目的：是把位于地形起伏不平地區(qū)的測(cè)點(diǎn)所觀測(cè)的重力值校正到平面82校正辦法：將平面以上質(zhì)量的多余部分除去、平面以下缺少部分填補(bǔ)。地形改正較復(fù)雜、工作量大，均用計(jì)算機(jī)。校正辦法：將平面以上質(zhì)量的多余部分除去、平面以下缺少部分填補(bǔ)83

校正原因：經(jīng)地形校正后，測(cè)點(diǎn)周圍地形成為水平面，但測(cè)點(diǎn)所在水準(zhǔn)面與大地水準(zhǔn)面之間還存在一個(gè)水平物質(zhì)層，消除這一物質(zhì)層的影響，叫中間層校正。2、中間層校正（△g中）校正原因：經(jīng)地形校正后，測(cè)點(diǎn)周圍地形成為水平面，但測(cè)點(diǎn)所84校正辦法：中間層可當(dāng)作一個(gè)厚度為△

h,密度為σ的無限大水平均勻物質(zhì)面，其公式為測(cè)點(diǎn)高于大地水準(zhǔn)面或基準(zhǔn)面時(shí)，△h為正，反之取負(fù)。σ一般采用2.67g／cm3。校正辦法：中間層可當(dāng)作一個(gè)厚度為△h,密度為σ的無限大水平85

校正原因：經(jīng)地形和中間層校正后，測(cè)點(diǎn)與大地水準(zhǔn)面之間還存在一個(gè)高度差△

h

，要消除這一高度差的影響，要進(jìn)行高度校正。3、高度校正（△g高）校正原因：經(jīng)地形和中間層校正后，測(cè)點(diǎn)與大地水準(zhǔn)面之間還存86校正辦法：因在正常重力場(chǎng)條件下，高度每升高1m，重力約減小3.086g.u.。測(cè)點(diǎn)高于大地水準(zhǔn)面或基準(zhǔn)面時(shí)，△h為正，反之取負(fù)。校正辦法：因在正常重力場(chǎng)條件下，高度每升高1m，重力約減小387中間層校正和高度校正都與測(cè)點(diǎn)高程△

h有關(guān)，重力勘探中，將這兩項(xiàng)合并，統(tǒng)稱布格校正。布格校正（△g布）中間層校正和高度校正都與測(cè)點(diǎn)高程△h有關(guān)，重力勘探88

校正原因：當(dāng)測(cè)點(diǎn)和總基點(diǎn)不在同一緯度時(shí)，所測(cè)重力值中包含了總基點(diǎn)和測(cè)點(diǎn)間正常重力場(chǎng)的差值，這一差值要消除。4、正常場(chǎng)校正或緯度校正（△g正）Φ：測(cè)區(qū)的平均緯度D：基點(diǎn)到測(cè)點(diǎn)的緯向距離（km），對(duì)北半球來說，測(cè)點(diǎn)在基點(diǎn)以北，D為正，反之為負(fù)

校正辦法：（1）在大面積測(cè)量時(shí)，用測(cè)量值減去按1909赫爾默公式計(jì)算的正常重力值。（2）小面積重力測(cè)量中，用校正原因：當(dāng)測(cè)點(diǎn)和總基點(diǎn)不在同一緯度時(shí)，所測(cè)重力值中包含89主要重力改正與相應(yīng)重力異常示意圖主要重力改正與相應(yīng)重力異常示意圖90（二）幾種重力異常1、自由空間重力異常2、布