地球物理重磁勘探第五章

第五章重磁觀測(cè)資料的整理與圖示概述：重磁場(chǎng)觀測(cè)結(jié)果是由各種因素引起的重磁場(chǎng)的疊加，而重磁測(cè)量的目的是要提取所研究對(duì)象的重磁異常（Δｇ、ΔZ或），所以,要對(duì)重磁觀測(cè)資料進(jìn)行其它因素引起的重磁場(chǎng)的校正,通過(guò)計(jì)算與整理,獲得所研究對(duì)象的重磁異常,然后以平面等值線(xiàn)等圖件形式表示出來(lái),以便對(duì)其研究解釋。第一節(jié)重力資料的整理及圖示

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重力資料的整理★重力測(cè)量所觀測(cè)的重力異?！镏亓Ξ惓D重力資料的整理

地面上任一點(diǎn)重力值由四種因素決定：①該點(diǎn)緯度②地形③固體潮④巖礦石密度變化

重力資料整理的四種校正:地形校正

中間層校正

高度校正

正常場(chǎng)校正

（1）地形校正

地形起伏往往使得測(cè)點(diǎn)周?chē)奈镔|(zhì)不能處于同一水準(zhǔn)面內(nèi)，對(duì)實(shí)測(cè)重力異常造成干擾，必須通過(guò)地形校正予以消除。

◆校正辦法

除去測(cè)點(diǎn)所在水準(zhǔn)面以上的多余物質(zhì)，并將水準(zhǔn)面以下空缺的部分用物質(zhì)填補(bǔ)起來(lái)。

重力資料的整理

(2)中間層校正

經(jīng)地形校正后，測(cè)點(diǎn)周?chē)牡匦巫兂伤疁?zhǔn)面，但測(cè)點(diǎn)所在水準(zhǔn)面與大地水準(zhǔn)面或基準(zhǔn)面（總基點(diǎn)所在水準(zhǔn)面）間還存在著一個(gè)水平物質(zhì)層，消除這一物質(zhì)層的影響就是中間層校正。

◆校正辦法

中間層可當(dāng)作一個(gè)厚度為△h，密度為σ的無(wú)限大水平均勻物質(zhì)面，其校正公式為：

δg中=-0.419·σ·△h

g.u.

測(cè)點(diǎn)高于大地水準(zhǔn)面或基準(zhǔn)面時(shí)，△h取正，反之取負(fù)。中間層密度通常取為2.67g/cm3。

重力資料的整理

（3）高度校正

經(jīng)地形、中間層校正后，測(cè)點(diǎn)與大地水準(zhǔn)面或基準(zhǔn)面間還存在一個(gè)高度差△h，要消除這一高度差對(duì)實(shí)測(cè)值的影響，就要進(jìn)行高度校正。

◆校正辦法若把地球當(dāng)作密度均勻同心層分布的旋轉(zhuǎn)橢球體時(shí)，地面每升高1m重力減小約3.086g.u.，所以高度校正值δg高為：δg高=3.086△h

g.u.

測(cè)點(diǎn)高于大地水準(zhǔn)面或基準(zhǔn)面時(shí)，△h取正，反之取負(fù)。

重力資料的整理

（4）正常場(chǎng)校正

測(cè)點(diǎn)O的重力觀測(cè)值經(jīng)上述三項(xiàng)校正后，已經(jīng)將其中正常重力值部分歸算到O＇點(diǎn)所在的水準(zhǔn)面上，但是如果O＇與A點(diǎn)不在同一緯度上，則O＇點(diǎn)與A點(diǎn)還存在因緯度不同而帶來(lái)的正常重力值的影響，這一影響必須去掉?！粜Ｕ椒?/p>

①在大面積測(cè)量時(shí)，按1901～1909赫爾默特公式計(jì)算正常重力值，再?gòu)挠^測(cè)值中減掉它；

②在小面積重力測(cè)量中按下式計(jì)算：△gφ=-8.14sin2φ·D

g.u.在北半球，當(dāng)測(cè)點(diǎn)位于總基點(diǎn)以北時(shí)D取正號(hào)，反之取負(fù)號(hào)，單位km，φ為總基點(diǎn)緯度或測(cè)區(qū)的平均緯度。

重力測(cè)量所觀測(cè)的重力異常

（1）布格異常

經(jīng)地形校正、高度校正、中間層校正和正常場(chǎng)校正后的重力異常:△g=g觀+δg地+δg布+δg正+g0

布格異常包含了地殼內(nèi)各種偏離正常密度分布的礦體與構(gòu)造的影響，也包括了地殼下界面起伏而在橫向上相對(duì)于上地幔質(zhì)量的巨大虧損（山區(qū)）或盈余（海洋）的影響。

重力測(cè)量所觀測(cè)的重力異常

（2）自由空間異常

經(jīng)高度校正和中間層校正的重力異常稱(chēng)自由空間異常。由于只作高度校正，地表到大地水準(zhǔn)面間物質(zhì)的影響仍然存在，因而相當(dāng)于把這層物質(zhì)都“壓縮”到大地水準(zhǔn)面上，沒(méi)有改變地球的實(shí)際質(zhì)量；作正常場(chǎng)校正相當(dāng)于與密度為正常分布的大地橢球體上正常重力值作比較，因此△g空反映的是實(shí)際地球的形狀和質(zhì)量與大地橢球的偏差。在一定程度上反映地殼的均衡狀態(tài)，只有在區(qū)域測(cè)量中才有意義?！鱣空=g觀+δg高-gφ

重力測(cè)量所觀測(cè)的重力異常(3)均衡異常與重力均衡理論艾里（G.B.Airg）假設(shè)：把地殼視為較輕的均質(zhì)巖石柱體，漂浮在較重的均質(zhì)巖漿上，外于靜力平衡狀態(tài)，根據(jù)阿基米德浮力原理可知，山愈高，則陷入巖漿愈深形成山根，而海愈深則缺失的質(zhì)量愈多，巖漿將向上凸出也愈高，形成反山根。

◆這就是說(shuō)，從地下某一深度起，相同截面所承載的質(zhì)量趨于相等，稱(chēng)之為地殼均衡?！鱣均=g觀+δg均-gφ

(△g均稱(chēng)完全均衡校正。)重力異常圖

◆平面等值線(xiàn)圖

與地形等高線(xiàn)繪制方法類(lèi)似，常用SURFER等繪圖軟件繪制。

◆重力異常剖面圖以測(cè)量剖面為橫軸，按工作比例尺將測(cè)點(diǎn)展布在橫軸上，并按適當(dāng)比例尺在縱軸上標(biāo)記重力值，然后用折線(xiàn)連接起來(lái)，常用GRAPHER等繪圖軟件繪制。

第二節(jié)磁法資料的整理基點(diǎn)校正高度校正緯度校正正常場(chǎng)校正日變改正習(xí)題什么叫絕對(duì)重磁測(cè)量與相對(duì)重磁測(cè)量？指出下列敘述中的錯(cuò)誤： 1）重力儀在測(cè)點(diǎn)上的讀數(shù)乘上它的格值，就是該點(diǎn)的相對(duì)重力值。2）對(duì)普通點(diǎn)進(jìn)行多次觀測(cè)，精度高了就成為基點(diǎn)了。3）重力基點(diǎn)網(wǎng)的平差是為了提高基點(diǎn)的觀測(cè)精度。 3．關(guān)于重力地形校正，請(qǐng)回答下列問(wèn)題：1）地形校正是為什么永遠(yuǎn)是正值（不考慮大地水準(zhǔn)面的彎曲）？2）進(jìn)行地形校正的方法原理是什么？3）為什么地形校正要分近、中、遠(yuǎn)三區(qū)進(jìn)行？ 4．關(guān)于布格校正，請(qǐng)回答以下問(wèn)題：1）中間層校正與高度校正的物理含義是什么？2）給出比總基點(diǎn)所在水準(zhǔn)面高出和低了的兩個(gè)測(cè)點(diǎn)上的布格校正公式。3）試分析，由于密度測(cè)定不準(zhǔn)和高程測(cè)定不準(zhǔn)確，各會(huì)給最終的布格異常圖帶來(lái)何種影響？5．關(guān)于重力緯度校正，請(qǐng)回答以下問(wèn)題：1）在北半球與南半球的校正公式中負(fù)號(hào)的取法是否一樣？ 2）緯度校正的誤差主要來(lái)源是什么量的測(cè)量？在北緯45處，當(dāng)≤±100m時(shí)，可能產(chǎn)生多大的誤差？3）正常重力值是緯度的函數(shù)，請(qǐng)問(wèn)在何處正常重力值變化最快？在何處其變化率為零？6．已知北緯45處某測(cè)點(diǎn)上的正常重力值為9806169.11g.u.，問(wèn)離此點(diǎn)正南方1km處且比此點(diǎn)低50m的測(cè)點(diǎn)上正常重力值是多少g.u.？7．簡(jiǎn)述布格重力異常的地質(zhì)-地球物理含義。8．請(qǐng)比較在求取絕對(duì)和相對(duì)布格重力異常的過(guò)程中的異同點(diǎn)。9．在有起伏的自然地表面進(jìn)行重力測(cè)量，經(jīng)各項(xiàng)校正后所獲得的重力異常是大地水準(zhǔn)面（或總基點(diǎn)所在水準(zhǔn)面）上的異常還是原測(cè)點(diǎn)處的重力異常，為什么？10．若測(cè)點(diǎn)O四周為一圓環(huán)形水池，其內(nèi)環(huán)半徑為10m，外環(huán)半徑為50m，水深10m，假設(shè)地表巖層平均密度為2.3g/cm3，水的密度為1.0