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文檔簡介
第五章重磁觀測資料的整理與圖示概述:重磁場觀測結(jié)果是由各種因素引起的重磁場的疊加,而重磁測量的目的是要提取所研究對象的重磁異常(Δg、ΔZ或),所以,要對重磁觀測資料進(jìn)行其它因素引起的重磁場的校正,通過計(jì)算與整理,獲得所研究對象的重磁異常,然后以平面等值線等圖件形式表示出來,以便對其研究解釋。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★重力測量所觀測的重力異?!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
正常場校正
(1)地形校正
地形起伏往往使得測點(diǎn)周圍的物質(zhì)不能處于同一水準(zhǔn)面內(nèi),對實(shí)測重力異常造成干擾,必須通過地形校正予以消除。
◆校正辦法
除去測點(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。
重力資料的整理
(2)中間層校正
經(jīng)地形校正后,測點(diǎn)周圍的地形變成水準(zhǔn)面,但測點(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實(shí)測值的影響,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)正常場校正
測點(diǎn)O的重力觀測值經(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在大面積測量時(shí),按1901~1909赫爾默特公式計(jì)算正常重力值,再從觀測值中減掉它;
②在小面積重力測量中按下式計(jì)算:△gφ=-8.14sin2φ·D
g.u.在北半球,當(dāng)測點(diǎn)位于總基點(diǎn)以北時(shí)D取正號,反之取負(fù)號,單位km,φ為總基點(diǎn)緯度或測區(qū)的平均緯度。
重力測量所觀測的重力異常
(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。
重力測量所觀測的重力異常
(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,沒有改變地球的實(shí)際質(zhì)量;作正常場校正相當(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)域測量中才有意義。△g空=g觀+δg高-gφ
重力測量所觀測的重力異常(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,從地下某一深度起,相同截面所承載的質(zhì)量趨于相等,稱之為地殼均衡?!鱣均=g觀+δg均-gφ
(△g均稱完全均衡校正。)重力異常圖
◆平面等值線圖
與地形等高線繪制方法類似,常用SURFER等繪圖軟件繪制。
◆重力異常剖面圖以測量剖面為橫軸,按工作比例尺將測點(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,然后用折線連接起來,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校正日變改正習(xí)題什么叫絕對重磁測量與相對重磁測量?指出下列敘述中的錯誤: 1)重力儀在測點(diǎn)上的讀數(shù)乘上它的格值,就是該點(diǎn)的相對重力值。2)對普通點(diǎn)進(jìn)行多次觀測,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)的觀測精度。 3.關(guān)于重力地形校正,請回答下列問題: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,請回答以下問題: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)測點(diǎn)上的布格校正公式。3)試分析,由于密度測定不準(zhǔn)和高程測定不準(zhǔn)確,各會給最終的布格異常圖帶來何種影響?5.關(guān)于重力緯度校正,請回答以下問題:1)在北半球與南半球的校正公式中負(fù)號的取法是否一樣? 2)緯度校正的誤差主要來源是什么量的測量?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),請問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處某測點(diǎn)上的正常重力值為9806169.11g.u.,問離此點(diǎn)正南方1km處且比此點(diǎn)低50m的測點(diǎn)上正常重力值是多少g.u.?7.簡述布格重力異常的地質(zhì)-地球物理含義。8.請比較在求取絕對和相對布格重力異常的過程中的異同點(diǎn)。9.在有起伏的自然地表面進(jìn)行重力測量,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)上的異常還是原測點(diǎn)處的重力異常,為什么?10.若測點(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
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