《应用地球物理学》主要知识点要点
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[分享]地球物理复习资料3地球物理复习资料第一章:地球物理是物理学与地质学结合的边缘科学。
与传统地质学不同，地球物理根据物理学的原理来研究各种地质现象和勘探矿产资源，它在基础地质研究和资源勘探中发挥了重要作用。
地球物理勘探方法(或应用地球物理学，简称“物探”)是以岩矿石等介质的物理性质差异为物质基础，利用物理学原理，通过观测和研究地球物理场的空间与时间分布规律以实现基础地质研究、环境工程勘察和地质找矿等目的的一门应用科学。
岩矿石介质的物理性质或物性参数包括:密度、磁性、电性、放射性、导热性及弹性。
相应的地球物理勘探方法有:重力勘探、磁法勘探、电法勘探、地震勘探、放射性勘探和地热勘探。
根据空间工作位置的不同，地球物理勘探可划分为地面、海洋、航空和钻井物探等;按照勘探对象的不同，可划分为金属与非金属、石油与天然气、煤、水文、工程与环境物探等。
地壳内不同地质体之间存在的密度差异是进行重力勘探的地质—地球物理前提条件，有关的密度资料是对重力观测资料进行校正和解释的极为重要的参数。
决定岩石、矿石密度的主要因素为:组成岩石的各种矿物成分及其含量;岩石中孔隙大小及孔隙中的填充物成分;岩石所承受的压力。
1、火成岩的密度它主要取决于矿物成分及其含量的多少，由酸性—中性—基性—超基性岩，随着密度大的铁镁暗色矿物含量的增多，密度逐渐增大(如图)。
此外，成岩过程中的冷凝、结晶分异作用也会造成不同岩相带岩石的密度差异;不同成岩环境也会造成同一岩类的密度有较大差异。
2、沉积岩的密度沉积岩一般具有较大的孔隙度，如灰岩、页岩、砂岩的孔隙度可高达30%-40%。
它的密度值主要取决于孔隙度大小及孔隙中的填充物成分。
此外，随着成岩时代的久远及埋深的加大，上覆岩石对下伏岩石的压力加大，压实作用也会使密度值变大。
3、变质岩的密度这类岩石的密度与矿物成分、岩石含量和孔隙度均有关系。
通常区域变质作用的结果是使变质岩比原岩密度值增大，如变质程度较深的片麻岩、麻粒岩要比变质程度较浅的千枚岩、片岩等密度要大;大理岩、板岩和石英岩比石灰岩、页岩和砂岩更致密。
地球物理学基础复习资料
地球物理学基础复习资料绪论一．地球物理学的概念，研究特点和研究内容它是以地球为研究对象的一门应用物理学，是天文学，物理学与地质学之间的边缘学科。
地球物理学应用物理学的原理和方法研究地球形状，内部构造，物质组成及其运动规律，探讨地球起源，形成以及演化过程，为维护生态环境，预测和减轻地球自然灾害，勘探与开发能源和资源做出贡献。
包扩地震学，地磁学，地电学，重力学，地热学，大地测量学，大地构造物理学，地球动力学等。
研究特点：1.交叉学科地球物理学由地质学和物理学发展而来，随着学科本身的发展，它不断产生新的分支学科，同时促进了各分支学科的相互交叉，加强了它与地球科学各学科之间的联系。
2.间接性都是通过观测和研究物理场的信息内容实现地质勘查目标，研究的不是地质体本身，而是其物理性质。
3 多解性正演是唯一的，而反演存在多解。
不同的地质体具有不同的物理性质，但产生的物理场可能相同。
不同的地质体具有相近的物理性质，由于观测误差，物理场的观测不完整以及物理场特点研究不够，产生多解。
不同的地质体具有相同的物理性质，即使知道了地质体的物性分布，也无法确定其地质属性。
地球物理学的总趋势：多学科综合和科学的国际合作。
二．地球物理学各分支所依据的物理学原理和研究的物性参数。
地震学：波在弹性介质中的传播%地震体波走时，面波频散，自由振荡的本征谱特征重力学：牛顿万有引力定律%密度%密度差异地磁学：磁荷理论%岩矿石磁性%①岩石剩余磁性②地磁学轴向偶极子假定。
古地磁学：铁磁学%岩石的剩余磁性。
地电学：①电磁场理论②电荷理论%电阻率ρ介电常数ε介质磁导率μ地热学：热学规律，热传导方程%地球热场，热源。
第一章太阳系和地球一．地球的转动方式。
1.自转地球绕地轴的一种旋转运动，方向自西向东，转速并非完全均匀，有微小变化。
2.公转地球绕太阳以接近正圆的椭圆轨道旋转的运动。
3.平动地球随整个太阳系在宇宙太空中不停地向前运动。
4.进动地球由于旋转，赤道附近向外凸出，日月对此凸出部分的吸引力使地轴绕黄轴转动，方向自东向西。
地球物理学原理及应用
地球物理学原理及应用地球物理学是研究地球内部结构、地震活动、地壳运动以及地磁场等自然现象的学科。
它涉及的原理和应用非常广泛，以下是一些相关内容的概述。
一、原理：1. 地震学原理：地震波的产生、传播和记录是地震学的基础。
地震波可以分为P波、S波和表面波，利用地震波的速度和传播路径可以推断地球内部的物理性质和结构。
2. 重力学原理：地球的引力场是由地球质量分布所产生的，通过测量重力场的变化可以了解地壳的厚度和密度分布。
3. 磁力学原理：地球的磁场是由地球核心中的电流所产生的，通过测量地磁场的变化可以了解地壳运动、板块活动和磁异常的分布。
4. 电磁学原理：地球内部的电导率和电阻率分布也会影响地球的电磁场变化。
通过测量地球的电磁场变化可以了解地壳的物质组成和地下水运动等信息。
二、应用：1. 地球内部结构研究：地震学可以通过观测地震波传播路径和速度来推断地球内部的物理结构，如地幔、地核等，这对于了解地球演化和板块构造非常重要。
2. 地壳运动研究：地震学和地磁学可以观测地壳的运动与改变，通过监测地震活动和地磁异常，可以预测地震和火山喷发等自然灾害。
3. 矿产资源勘探：重力学、磁力学和电磁学等物理方法可以用于探测地下的矿产资源，通过测量重力场、磁场和电磁场的变化可以找到潜在的矿床。
4. 地下水资源调查：通过电磁法和地壳运动观测等方法可以了解地下水的分布和运动状况，对于地下水资源的合理开发和利用具有重要意义。
5. 环境调查和地质灾害预测：地球物理学方法可以用于监测环境污染、地下水污染和地质灾害的发生和演变，有助于制定相应的防治措施。
总结起来，地球物理学原理和应用为我们揭示了地球内部的奥秘，通过相关方法和技术，可以实现对地球内部结构、地震活动、地壳运动和地质灾害等自然现象的研究和预测，对于保护和利用地球资源，以及维护人类的生存环境具有重要意义。
地球物理学的知识点
地球物理学的知识点地球物理学是研究地球内部结构、地球表面特征以及地球与其他天体相互作用的学科。
它涵盖了地震学、地磁学、地热学、地电学等多个分支，通过对地球的物理性质进行研究，揭示了地球的演化历史和自然现象的成因。
本文将介绍地球物理学的几个重要知识点。
一、地震学地震学是研究地震现象的学科。
地震是地球内部能量释放的结果，它能够传播出来并引起地面震动。
地震学家通过观测、记录和分析地震波来研究地震的发生机制和传播规律。
地震波包括P波、S波和表面波，它们在地球内部传播的速度和路径受到地球内部结构的影响。
地震学的研究成果不仅可以帮助我们了解地球内部的构造，还可以用于地震预测和减灾工作。
二、地磁学地磁学是研究地球磁场的学科。
地球磁场是地球内部产生的一种磁力场，它在地球表面上呈现出一定的空间分布特征。
地磁学家通过观测和测量地球磁场的强度和方向来研究地磁场的变化规律和产生机制。
地球磁场的变化与地球内部的磁性物质运动有关，它不仅对导航、航海等有实际应用，还可以用于研究地球内部的物质运动和地球演化的过程。
三、地热学地热学是研究地球热能的学科。
地球内部存在着丰富的热能，地热学家通过观测和测量地球热流来研究地球内部的热传导和热循环过程。
地球热流的分布与地球内部的热源、地壳厚度等因素有关，它不仅对地热资源的开发利用具有重要意义，还可以用于研究地球内部的物质运动和地球演化的过程。
四、地电学地电学是研究地球电磁现象的学科。
地球表面和地球内部存在着电磁场，地电学家通过观测和测量地球电磁场的强度和频率来研究地球的电性特征和电磁过程。
地球电磁场的变化与地球内部的物质运动和地球活动有关，它不仅对矿产资源勘探、地下水资源调查等有实际应用，还可以用于研究地球内部的物质运动和地球演化的过程。
综上所述，地球物理学是研究地球内部结构、地球表面特征以及地球与其他天体相互作用的学科，它涵盖了地震学、地磁学、地热学、地电学等多个分支。
通过对地球的物理性质进行研究，地球物理学揭示了地球的演化历史和自然现象的成因，为我们了解地球、保护地球提供了重要的科学依据和技术手段。
应用地球物理学复习纲要(精品)
《应用地球物理学》复习纲要•平时成绩占20%，期末考试占80%。
绪论掌握地球物理学的广义和狭义定义的概念；了解地球物理学的研究方法、原理；掌握地球物理学中的正演与反演的概念；了解地球物理学与其它学科间的关系；重力学：了解地球重力场与重力位的概念；了解重力的构成；掌握大地水准面的概念；理解地球的形状；掌握地球正常重力场概念以及了解计算公式；掌握重力异常的概念，理解绝对和相对重力异常的概念；理解重力异常与剩余质量之间的关系；掌握引起重力异常的必要条件和主要地质因素；了解重力异常测量原理；理解零点漂移的概念；掌握重力资料处理中的四项改正的概念及地质意义；掌握布格重力异常的概念及获取方法；掌握地壳均衡理论的概念及原理；掌握艾里均衡假说的原理；理解重力资料解释的方法及向上延拓法的概念和应用；了解重力在地学中的应用；地震：掌握地震波的类型及分类；掌握地震波传播中的规律：Snell定律、费马原理；掌握反射波、直达波、折射波的走时方程（时距方程）；掌握反射波、直达波、折射波的走时曲线图；理解人工地震中的炮检距、偏移距的概念；掌握正常时差的概念及计算方法；了解多次覆盖技术的概念和设计方法；掌握动校正和静校正的概念及两者间的差异；理解观测系统的概念；了解地震剖面图的显示方式；了解地震解释的流程及构造解释的步骤；电法：了解地电学中主要的电性参数；了解电阻率法的概念；掌握视电阻率的概念；掌握常用的电阻率测量方法、装置名称以及电极排列方式；掌握电阻率剖面法和测深法的差异；了解充电法原理及其应用；掌握激发极化法、大地电磁测深法、人工场源频率测深、瞬变电磁法的概念、原理以及它们之间的共性和差异；磁法：了解地球磁场及变化规律；掌握地磁要素的概念及相互间的转换关系；理解地磁场的概念和公式；掌握磁异常的概念；掌握太阳静日变化的概念和规律；了解地磁场的起源-自激发电机效应假说；了解高斯的球谐分析方法；掌握矿物的磁化强度、感应磁化强度、剩余磁化强度的概念；了解岩石的剩余磁性的概念和种类；掌握磁测数据处理中的日变改正、正常场改正和高度改正的概念和方法；了解地磁数据处理中的向上延拓、水平导数、垂直导数以及化磁极的作用；了解古地磁学的两个前提；了解地球古地磁场的极性反转现象；掌握古地磁场在地学中的应用；测井：地球物理测井的概念；按照岩石物理响应特征，测井方法的分类；测井的用途；。
地球物理勘探-绪论
无人区高精度重力勘探
野外试验
工程实例
某矿区重力异常
重力异常
重力资料 反演结果 109.0地震剖面-234.6km
德州凹陷
宁津凸起
无棣凸起
磁镇洼陷
林樊家洼陷
东营凹陷
（二）磁法勘探 磁法勘探：通过分析岩矿石的磁性
差异，探测和研究天然磁场及人工磁 场的变化（磁异常），探查地质构造 和矿产资源。
地球物理勘探
应用地球物理学课程内容
第一部分、绪论 第二部分、地震勘探 第三部分、电法勘探 第四部分、重磁勘探
第五部分、地球物理测井
第一部分 绪论
1.地球3.物探的分类 4.物探方法解决地质问题的条件 5.物探的发展简史及趋势
1.应用地球物理学定义
⑤ 放射性勘探
本法是以自然界中某些元素具有天然的和
人工激发的核辐射特性为基础, 应用核探测技
术观测；研究核辐射场的分布规律以实现地质
勘查目标的一种物探方法。本法主要用于寻找
具有放射性的铀、钍矿床及其他金属与非金属
矿床,还可用于寻找油气田、煤田、地下水，
以及用于环境监测等。
⑥ 地热测量法
本法是以不同岩、矿石间导热性的差异
随着世界上其他先进工业国家应用地球物 理学的迅速发展，我国的物探事业也紧紧跟上， 各种分支物探方法均逐渐形成与发展起来。当 然，我国的物探工作，在解放〈 1949 年〉前 的基础十分薄弱，仅有少数地球物理学家李善 邦、顾功叙、翁文波等在湖南、云 南、甘肃 等省少数几个矿区进行过零星的重力法、磁法 和电法工作，规模较小，而且有些是属于试验 研究性质的。
(3)按地质目标分类
① ② ③ ④ ⑤ 金属与非金属物探（简称金属物探） 石油与天然气物探（简称石油物探） 水文与工程物探（简称水工物探） 煤田物探 城市与环境物探（简称环境物探）
应用地球物理学原理
应用地球物理学原理引言：应用地球物理学原理是一种利用地球物理学的知识和技术来研究地球内部结构和地球表面特征的方法。
地球物理学是地球科学的一个重要分支，包括地震学、重力学、磁学、电磁学、地热学等多个学科领域。
通过应用地球物理学原理，我们可以深入了解地球的内部构造和研究地球的物理性质，为资源勘探、地质灾害预测和环境保护等提供科学依据。
一、地震学原理的应用地震学原理是应用地球物理学的重要部分，它研究地球内部产生和传播的地震波以及地震波在地球体内的反射、折射和干涉等现象。
通过地震学原理，我们可以确定地震的震源位置、地震波的传播速度和传播路径，从而实现地壳的构造和地球内部的物理性质的研究。
地震学原理在地震勘探、地震预测和地震灾害防治等方面有着重要应用。
二、重力学原理的应用重力学原理是研究地球重力场的性质和变化规律的学科。
利用重力学原理可以测量地球不同地方的重力加速度差异，进而推断出地下地壳中的密度和物质分布情况。
应用重力学原理，我们可以研究地理结构的特征和研究地下的岩石构造，为矿产资源的勘探提供重要依据。
三、磁学原理的应用磁学原理研究地球磁场的产生和变化规律，通过测量地磁场的强度和方向，可以推断地球内部的磁性物质的分布和性质。
应用磁学原理，可以揭示地球物质运动的规律，为地球内部构造的研究提供重要信息。
此外，应用磁学原理还可以用于勘探矿产资源、制定地磁导航和地磁探测等方面。
四、电磁学原理的应用电磁学原理研究地球内部的电磁现象和电磁场的分布。
通过应用电磁学原理，可以探测地球中的地下水、油气和矿产等资源分布情况。
例如，电磁勘探方法可以通过测量地下电磁场的强度和频率变化来判断某一地区的地下水储备情况，为地下水资源的开发提供科学依据。
五、地热学原理的应用地热学是研究地球内部热量的分布和传输规律的学科。
应用地热学原理，可以进行地热资源的勘探和开发，为地热能的利用提供技术支持。
地热学的应用还可以在地球科学领域和环境科学领域提供重要的参数和数据。
地球物理学必备-应用地球物理学原理(岩石和矿石)
• 金属上的负电荷吸引溶液中过剩的阳离 子，使之分布于界面附近，形成双电层， 产生一定的电位差。
• 此电位差产生—反向电场，阻碍金属离 子或电子继续进入溶液。
• 当进入溶液的金属离子达到一定数量后， 便达到平衡，此时，双电层的电位差为 该金属在该溶液中的平衡电极电位。
阻电压降所形 成的电位差为一次场电位
ΔＵ１
ΔＵ
１ 不随时间而变 。
•
T
时观测到的电位差ΔＵ（Ｔ）为ΔＵ１ 和 ΔＵ2 （Ｔ）之和，称之为总场电位差，
T 而变化，并有关系：
U (T ) U1 U2 (T )
• 得：
(T=0) 二次场电位差为 ΔＵ２
U (Ｔ)－ΔＵ(０)
处由于离子浓度差别形成 的扩散—吸附 电场，一般约10～20mV • 扩散—吸附电场更多的是用在电测井工
•
• 以上各种原因产生的自然电场不是孤立 存在的。
• 应用自然电场找矿时，主要研究电子导 体周围的电化学电场，而把河流电场、 裂隙电场视为找矿的干扰；
• 应用自然电场解决水文地质问题时，将 矿体周围的电场视为干扰。
观测到过滤电场。
• 溶液能平行于孔壁自由流动，而把正离 子带走
• 在水流的上游负离子过多，
• 而 在水流下游正离子过多，形成了过滤 电场。
• 地壳中自然形成的过滤电场主要包括裂 隙电场、上升泉电场、山地电场和河流 电场等。
• 例如 ：地下的喀斯特溶洞、断层、破碎 带或其它岩石裂隙带，常成为地下水的 通道。
• 我国物探工作者对大量矿化岩、矿石标 本作了系统观测 ，研究了多种因素对岩、 矿石极化率的影响规律，研究结果表明， 在上述诸多因素中，影响 岩、矿石极化 率的主要因素是电子导电矿物的含量和
应用地球物理学关键知识点
一、名词解释1大地水准面2重力场强度3正常重力4重力异常5重力基点6零点漂移7布格重力异常8自由空间重力异常9均衡重力异常10正演（问题）11反演（问题）12三度体13二度体14特征点法15重力梯级带16异常地幔17 5公里异常18磁场强度19地磁图20磁暴21地磁异常22磁化强度23磁化率24磁感应强度25剩余磁化强度26热剩余磁性27有效磁化强度28有效磁化倾角29大洋条带磁异常30电场强度31电流密度32电阻率33视电阻率34电阻率法35充电法36感应电磁法37自然电场法38探地雷达法39电阻率测深法40电阻率剖面法41等视电阻率断面图42三电位系统二、简答1简要说明大地水准面的三级近似。
2简述决定岩石密度大小的主要因素及岩石密度大小的一般规律。
3简要说明引起重力空间变化的原因。
5简述正常重力的假设条件、定义及计算公式。
6请简要回答重力异常的概念、计算公式及重力异常的物理意义。
7简要说明重力测量方法的分类。
8什么是重力仪的零点漂移? 研究它具有什么现实意义? 如何才能消除这一因素的影响?9简述重力差值包括哪些组成部分。
10重力测量值的各改正项及其计算方法（或公式）。
11简述布格异常、均衡异常和自由空间异常的概念、计算过程及其差异。
12密度均匀球体重力异常的计算公式及其特征。
13密度均匀水平圆柱体重力异常的计算公式及其特征。
14密度均匀球体重力异常的反演。
15密度均匀水平圆柱体重力异常的反演。
16简述求单密度分界面的线性回归法的基本原理。
17重力反演多解性产生的原因、特点及限制多解性的方法。
18决定重力异常的主要地质因素。
19简述重力异常的划分方法。
20重力梯级带的基本特征、对应的几何形体及可能反映的地质因素。
21全国布格重力异常的特征分析。
22利用重力勘探方法寻找油气田的过程。
23简述大洋中脊地质、地貌及重力异常的特征。
24简要说明磁偶极子的磁位与磁场强度及其特征。
25简述地磁要素的组成、相互关系，并绘出其示意图。
应用地球物理
应用地球物理应用地球物理学，即勘探地球物理学从专业学科（理论体系）而言称之为：应用地球物理学从方法技术角度而言称其为：地球物理勘探-简称物探异常场电法勘探实质就是人工对地下供电，建立人工电流场，观测地下电流场在电阻率不均匀地质体的影响下发生畸变，即所谓的异常场。
各向异性系数这种岩石的电阻率具有明显的方向性，即沿层理方向和垂直层理方向岩石的导电性不同，称为岩石电阻率的各向异性。
岩石电阻率的各向异性用各向异性系数λ来表示.电法勘探电法勘探是以研究地壳中各种岩石，矿石的电学性质差异为基础，利用电场或磁场（人工或天然）在空间和时间上的分布规律，来解决地质构造或寻找有用矿产的一类物理勘探方法纵向电导尾支渐近线与ρs=1的横坐标交点为横向电阻率横向电阻率是垂直于岩层层理方向的电阻率视电阻率最佳勘探深度：h=AB/2勘探体积：长AB、宽AB/2、高AB/2视电阻率：当在电流场的作用范围内岩石不均匀或地形不平坦时，仍按均匀岩石电阻率的测定方法，并按电阻率测定公式计算出的电阻率值，不再是某一种岩石的真实电阻率，而是电流场作用范围内各种岩石电阻率的综合反映，我们称之为“视电阻率”，视电阻率异常将野外实测ρs值绘制成各种曲线，能在平静的围岩背景上突出有地下不均匀地电体存在的曲线，称为“异常”。
折射波临界距离存在盲区，盲区是一个圆，半径OA= 2htgO c在OA范围内接收不到折射波，折射线相互平行时距曲线波从震源出发，经过地下介质传播到测线上各观测点的旅行时间，同观测点相对于激发点的距离之间的关系。
炮检距离开炮点最远的检波点与炮点的距离，用Xmax表示。
偏移距点离最近一个检波器的距离，用X1表示观测系统、激发点和接收点之间的位置关系和排列和排列间的位置关系统称为观测系统。
综合平面图组合检波使用两个以上检波器组成一组，按一定的形式（直线或面积）安置在排列上，作为某一道的地震信号。
即将几个检波器当成一个检波器使用。
横波振动方向与传播方向垂直，如电磁波纵波——振动方向与传播方向相同，如声波。
《应用地球物理学》主要知识点
一、名词1.正演（问题）：由“源”求“场”。
即给定地球物理模型，通过数值计算或物理模拟，得出相应的地球物理场。
目的是认识和掌握地球物理场的特征与场源之间的对应关系。
2.反演（问题）：由“场”求“源”。
即根据已知的地球物理场，求解可能的地球物理解释，即地下地质结构的过程。
即已知异常的分布特征和变化规律，求场源的赋存状态。
3.重力勘探：通过观测与研究天然重力场的变化规律以查明地质构造和寻找矿产的一种物探方法。
其基础是地壳中不同岩、矿石间的密度差异。
物理学基础为牛顿万有引力。
4.零长弹簧：当弹簧受拉时,所受拉力与弹簧长度成正比的弹簧。
5.零点漂移：在相对重力测量中，由于重力仪灵敏系统的弹性疲劳、温度补偿不完全等因素，仪器读数的零点值随时间而不断变化称为零点漂移。
6.重力场强度：规定单位质量的物体在场中某一点所受的重力作用作为衡量场本身强弱的标准，这个单位质量所受的重力称为该点的重力场强度。
7.大地水准面：以平静海平面的趋势延伸到各大陆之下所构成的封闭曲面，作为地球的基本形状。
8.自由空间重力异常9.布格重力异常10.均衡重力异常11.重力梯级带：指重力异常图上等值线平行排列的密集带。
它主要反映构造断裂的升降或大规模的不同密度岩石的接触带。
12.三度体：各方向上都为有限量的物体，如球体。
13.二度体：某一方向无限延伸，而在该方向上埋藏深度、截面形状、大小和物性特点都稳定不变的物体。
14.特征点法：指根据异常曲线上的一些点或特征点（如极大值点、零值点、拐点）的异常值及相应的坐标求取场源体的几何或物性参数的一中反演方法。
但仅适用于剩余密度为常数的几何形体。
15.磁法勘探：岩、矿石间的磁性差异将引起正常地磁场的变化（即磁异常），通过观测和研究磁异常来寻找有用的矿产或查明地下地质构造的勘探方法称为磁法勘探。
它是以地壳中各种岩、矿石间的磁性差异为物质基础的。
16.磁异常：实际上测得的地球磁场强度和理论磁场强度之差称地磁异常，即磁异常。
《应用地球物理学》主要知识点
《应⽤地球物理学》主要知识点⼀、名词正演（问题）：已知地质体求其引起的异常。
（给定地球物理模型，通过数值计算或物理模拟，得出相应的地球物理场）反演（问题）：已知异常反推地质体的形状和产状。
（已知异常的分布特征和变化规律，求场源的赋存状态（如产状、形状和剩余密度等）重⼒勘探：重⼒勘探是观测地球表⾯重⼒场的变化，借以查明地质体构造和矿产分布的物探⽅法。
零长弹簧零点漂移：在相对重⼒测量中，由于重⼒仪灵敏系统的弹性疲劳、温度补偿不完全等因素，仪器读数的零点值随时间⽽不断变化。
重⼒场强度：单位质量的物体在场中某⼀点所受的重⼒作⽤。
⼤地⽔准⾯：以平静海平⾯的趋势延伸到各⼤陆之下所构成的封闭曲⾯，作为地球的基本形状。
重⼒异常：由地下岩矿⽯密度分布不均匀所引起的重⼒变化，或地质体与围岩密度的差异引起的重⼒变化。
⾃由空间重⼒异常：对实测重⼒值只做正常场与⾼度校正。
布格重⼒异常：观测重⼒差值经过正常场校正、地形校正和布格校正之后得到异常称为布格重⼒异常。
均衡重⼒异常：布格重⼒异常再进⾏均衡校正。
重⼒梯级带：重⼒异常等值线分布密集，异常值向某个⽅向单调上升或下降。
三度体：x,z,y,三个⽅向都有限的物体。
⼆度体：地质体沿⾛向⽅向⽆限延伸。
特征点法：根据异常曲线上的⼀些点或特征点（如极⼤值点、零值点、拐点）的异常值及相应的坐标求取场源体的⼏何或物性参数磁法勘探：利⽤地壳内各种岩矿⽯间的磁性差异所引起的磁异常来寻找有⽤矿产或查明地下地质构造的⼀种地球物理勘探⽅法磁异常：通常把研究对象引起的磁场部分叫做磁异常，⽽周围环境和围岩引起的磁场同归为正常场。
磁场强度：单位正磁荷在磁场中所受的⼒。
磁感应强度：磁感应强度为场源在观测点的磁场强度与磁化物体所形成的附加磁场强度的和。
磁化率：在⼀定磁场强度和⼀定温度范围内，M=κT，磁化率κ为由物质本⾝性质所决定外的参数，表⽰物质被磁化的难易程度。
值越⼤，越易磁化，⽆量纲。
磁化强度：单位体积内分⼦电流磁矩⽮量和，表现在外磁场中物质可被磁化的强度。
应用地球物理学原理
应用地球物理学原理地球物理学原理是一种研究地球内部结构和物质性质的科学方法。
这种方法主要通过测量和分析地球各种物理场的变化，如地震波、重力场、地磁场、电磁场等，来推导出地球的内部特征。
地球物理学原理被广泛应用于地质勘探、矿产资源调查、地震灾害预测、环境监测等领域。
地球物理学原理的应用之一是地震探测。
地震是指地下岩石断裂或移动释放出的能量，它会产生地震波。
地震波的传播受到地下岩石的物理特性影响，如密度、弹性模量等。
通过记录地震波在地球内部的传播路径和速度变化，可以推断出地壳、地幔、地核等不同岩石层的特征。
这对于了解地球的内部结构、划分地质单元、寻找地下矿产资源等具有重要意义。
另一个地球物理学原理的应用是重力测量。
地球的重力场是由地球质量分布引起的，而地形和地下岩石的变化会对重力场产生影响。
通过测量不同地点的重力值，可以推断出地下岩石的密度变化。
重力测量在石油勘探、矿产资源调查、地质环境评价等方面都有广泛应用。
地球物理学原理还可以应用于地磁测量。
地球具有一个磁场，它由地球内部的液态外核运动产生。
地磁场的强度和方向会随着地下岩石的变化而变化。
通过测量地磁场的强度和方向，可以推断出地下岩石的性质和构造。
地磁测量在地质构造研究、矿产资源勘探等方面有着重要的应用价值。
最后，地球物理学原理还可以应用于电磁测量。
地球内部岩石的导电性和磁性会对地下电磁场产生影响。
通过测量地下电磁场的变化，可以推断出地下岩石的电导率、磁化率等特性。
电磁测量在地质工程、环境监测等方面有广泛应用。
综上所述，地球物理学原理是一种研究地球内部结构和物质性质的重要科学方法，它在地质勘探、矿产资源调查、地震灾害预测、环境监测等领域都有着广泛应用。
应用地球物理学原理第二章01
• (2.1-16)式代表了空间的一个曲面，该 面上重力位处处相等，故叫作重力等位 面。 • 该面又处处与重力方向垂直，测量学上 又称作水准面，因为此时水不会流动而 静止下来。 • 由于 积分常数有无数多个，因而重力等 位面也有无数多个。
• 我们将其中一个与平均的海洋面(在 陆 地上是它的顺势延伸而构成封闭的曲面) 重合的那个重力等位面称为大地水准面，
2 1/ 2
• ③在质体τ内某点的位：
V lim G
0 0
d
G
d
• 式中δ为质体τ中挖出的空洞τ0的最大线 径。 • 由②、③中的两式可知位在整个空间是 连续的。
• 离心位为：
gradU C r ( x i y j )
2 2
P mg
• m 为物体的质量，P也就是人们常说的 物体的重量。
• 为方便比较重力场中各点重力值的大小， 总是采用单位质量在重力场中所受的重 力大小来度量 • 这即是场论中的重力场强度，由(2.1-2) 式可知:
P g m
• 该式表明：重力场强度与重力加速度无 论在数值上还是单位的量纲上都是相同 的，今后本书 中所说的重力不再是重量 的概念，而是指重力加速度或重力场强 度。 • 通常所说的重力，实际上是指单位质量 所受的力，在数值上等于重力加速度。
dm 2
• 式中G为万有引力常数，其值为 • 6.67×１０-11ｍ3／（ｋｇ·2）， s • ｄｍ为地球内部某一质量单元，它的坐标为(ξ， η，ζ)， • ρ为A点至dm的距离 ，其值 • ρ＝[(ξ－ｘ）2＋(η－ｙ)2＋(ζ－ｚ)2］1/2 • ρ/ρ为由A至dm方向上的单位矢量， • M为地球的总质量。
应用地球物理学原理第二章02
• 太阳日变化另一特点是它与该日的地磁 活动性有关，受太阳黑子活动周期性的 影响。 • 经统计可选出一个月中有最大和 最小干 扰各五天，这几天内世界各地地磁台测 得的周日变化，分别称为国际扰日变化 (S a)和静日变化(Sq)，其它称为一般 日变化。 • 更明显 的极值，在赤道附近变幅最大， 甚至可达200nT，而在±30°附近最小， 近于零，曲线也有 明显的相位反转。
• 地磁要素是随时空变化的，要了解其分布特征， 必须把不同时刻所观测的数值都归算到某一特 定的日期，国际上将此日期一般选在1月1日零 点零分，这个步骤称之为通化。 • 将经通化 后的某一地磁要素值按各个测点的 经纬度坐标标在地图上，再把数值相等的各点 用光滑的曲 线连结起来，编绘成某个地磁要 素的等值线图，便称为地磁图。 • 地磁图按要素D、I、T、H、Z、X及Y可分别绘 制出相应的等值线图，按编图范围分类，有世 界地磁图和局部地磁图两种；
• 这两部分磁异常对编制世界地磁图来说， 均属全球地磁场的局部现象，应属于光 滑滤波除掉的部分。 • 而对于磁法勘查来说，测定和研究地壳 磁场，则是解决地质构造和矿产资 源调 查的一个重要研究对象。
• 综上所述，地球磁场的构成可用下式表 示：
T T0 Tm Tse T T T
• 例如， • 直角坐标系中用北向分量X， 东向分量 Y和垂直分量Z 表示，这些分量分别以 地理 • 北、地理东和垂直向下指向地心为正向; • 球坐标系中用磁偏角D、磁倾角I和水平 分量H表示。 • D是F偏离正北方向的角 度，以F偏东为 正、偏西为负；
• I是F 偏离水平面角度，在北半球取F下 倾的I 为正，在南半球取F上仰的I为正； H是F在水平面上的投影，以指磁北为正 向; • 柱坐标中用磁偏角D,水平分量H和垂直 分量Z表示。 • 地磁学中人们把描述地磁场大小和方向 的物理量X、Y、Z、H、D、I、F 称做 地磁要素。
海大《应用地球物理》知识要点
知识要点1、大地水准面的三级近似。
参量值正球体平均半径6376千米旋转椭球体：与大地水准面拟合得最佳的椭球面赤道半径极半径6378.160千米扁率6356.155千米ξ=1/298.56梨形球面北极南极高出十几米凹进二十几米2、重力（重力加速度）在空间上变化的原因。
①地球形状的影响：地球是近似于两极压缩的扁球体，地表起伏不平，引起约6000毫伽的重力变化②地球自转的影响：地球绕定轴旋转，惯性离心力引起约3400毫伽的重力变化③地壳密度分布的不均匀性，引起约几百毫伽的变化3、重力异常的概念、计算公式及重力异常的物理意义重力异常Δg 的物理意义：剩余质量所产生的引力在重力方向（或铅直方向）的分量。
4、决定重力异常的主要地质因素。
①地壳厚度的变化：当地壳增厚时，相当于莫霍面下高密度的上地幔埋深增大，故显示重力低；反之，当地壳减薄时，相当于莫霍面下高密度的上地幔埋深减小，故显示重力高②结晶基岩内部成分、构造和基底顶面的起伏③沉积岩的成分和构造④金属矿及其他矿产的赋存5、弹簧重力仪的零点漂移及其消除。
仪器每次从基点出发，观测一段时间后，需回到基点（另一基点或总基点）上观测一次，测出零点漂移量。
在较短的时间内，可以认为仪器的零点漂移量是随时间线性变化的。
从观测值中减去零点漂移量，完成零点漂移校正。
6、重力测量值的主要改正项及其计算方法。
①正常场（纬度）校正：消除测点与基点间纬度差异导致的重力变化②地形校正：消除测点附近地形起伏对重力观测数据的影响③中间层校正：消除测点基准面与基点基准面之间水平中间层的重力影响④高度校正：消除测点相对于基点的高程差而造成的重力数值变化、7、布格异常、均衡异常和自由空间异常的概念/计算方法/区别/应用领域。
①布格重力异常布格重力异常去掉了所有的影响，仅是地壳内各深度剩余密度对测点的重力作用，反映了地壳内部各种密度不均匀体所引起的重力异常。
②均衡重力异常若补偿不足或补偿过剩，地壳将用壳内质量的迁移，如地壳密度的横向变化、上地幔密度的横向变化以及地壳厚度变化等，来使它区域均衡。
应用地球物理学_0绪论1重力
绪论地球是人类赖以生存和发展的空间。
地球内部蕴藏着社会可持续性发展所需要的各种矿产资源。
为了使人类生活得更好，我们首先要认识地球，并在此基础上勘探开发矿产资源，改善生存环境并防治自然灾害。
地球是一个处于运动和变化中的巨系统。
他不仅体积庞大，结构和成分复杂，而且有漫长的演化历史。
为此，研究地球必须分层次进行不同尺度的调查，并对其形成和发展的进程加以考虑。
地质学家踏遍千山万水，从地球表面出露的岩石、矿坑中展布的地层来认识断层、褶皱和岩脉，以确定其生成年代，推断构造运动，进而深化认识其发生发展的历史。
这样，地质学家从野外各种地形地貌的实际观测出发，进行综合、概括，即运用理性思维寻求对地球的认识。
另一方面，地球上多种物理现象的发现，如引力、磁性、声、光、电、热以及后来的放射性等，在寻求其规律性认识的过程中，形成独立的物理学科学体系，而运用物理学的理论、方法与技术来研究和考查地球，将在实验室的特殊条件下所进行的各种物理现象的实验与观测，放到地球野外，在陆地、海洋乃至空中来进行数据采集，探索其规律，建立数理方程，寻求其解答，则是地球物理。
同样，由应用炼丹术引申出来的化学对地球样品作化学分析，以了解元素的分布与富集，并作出地质解释，即是地球化学。
应该指出，地质、地球物理、地球化学分别有自己独立的理论、方法和技术体系，它们是从不同的角度来研究并认识地球，因此，只有使地质、地球物理和地球化学相互渗透、相互补充，才能由片面的认识上升到比较全面、更加深刻的认识。
地球科学应该是地质学、地球物理学和地球化学的高层次综合或集成，尽管它们分别有各自的前沿问题有待于深化解决。
地球科学，包括地质、地球物理与地球化学，都必须分层次，进行不同尺度的调查。
大范围、小比例尺的调查能够把握宏观规律，指导微观的深入调查，即区域约束局部、深部制约浅层。
我们指出，20世纪以大陆转移、海底扩张和全球板块大地构造的发展红线，使地球科学的认识得到深化，而这些理论观点的形成，以及对地球内部结构（如地壳、地幔与岩石层、软流层）的讨论大都是以地球物理对大洋观测为依据并以地质与地球物理相结合的而取得规律性认识的。
应用地球物理应用地球物理石经院
一、名词解释1.磁化率：它表征物质受磁化的难易程度，是一个无量纲的物理量。
P7.2.热剩余磁性(TRM)：在恒定磁场作用下，岩石从居里点以上的温度逐渐冷却到居里点以下，在通过居里温度时受磁化所获得的剩磁，称热剩余磁性(温度顽磁性，简称热剩磁)。
P11.3.化学剩余磁性(CRM)：在一定磁场中，某些磁性物质在低于居里温度的条件下。
经过相变过程(重结品)或化学过程(氧化还原)所获得的剩磁，称化学剩余磁性(简称化学剩磁)。
P12.4.频散率: 定义下列参数以描述交流激电特性G GD f f f G D U U U f f P ∆∆-∆=),(，P29.式中•U D f ∆和G f U ∆分别表示在两个频率(低频D f ，和高频G f )时测得的总场电位差幅值。
参数),(G D f f P 为电场幅值在该两频率间的相对变化，称为频散率.P295.磁导率:是电磁感应法中利用的另一重要物性参数，它表征物质在磁化作用下集中磁力线的性质。
P34.6.同位素：具有相同质子数而质量数(质子和中子数之和)不同的元素称为同位素。
P40.7.重力异常:在排除各种干扰因素影响之后，仅仅是由于物质密度分布不匀而引起的重力的变化，就称为重力异常。
P55.8.剩余密度:研究对象(勘查目标体)的密度σ与围岩的密度0σ之差称为剩余密度.P55.9.内应力:当弹性体在外力作用下发生形变时，总有一种阻止弹性体形变，欲恢复弹性体原状的内力，这种内力称为内应力，简称应力.P87.10.光电效应:低能量的γ量子(能量小于0.5MeV)与原子核发生作用时，将能量几乎全部交给一个壳层电子，使电子脱离电子轨道成为自由电子，称为光电子，而γ量子本身被吸收，这种作用称为光电效应或称光电吸收.P91.11.弹性散射: 中等能量的快中子与原子核发生作用称为弹性碰撞或称弹性散射。
中等能量快中子与原子核发生碰撞时，一方面经多次碰撞后，中子能量损失，变为慢中子，即先变为超热中子，后变为热中子;另一方面原子核在碰撞过程中获得能量，此部分能量只能使原子核做热运动。
应用地球物理复习
交变电流I1
发射线圈 交变磁场H1 地下良导体 感应电流I2 感应磁场H2 感应电动势
接受线圈
电磁法原理示意图
二、思考
•
•
•
•
什么是布格重力异常？获取布格重力异 常有哪些校正过程，分别有什么作用？ 什么是解析延拓？向上延拓和向下延拓 有什么作用？ 重磁异常的导数的物理意义 说出有哪些地磁要素，并用图示表达
重 力 资 料 的 整 理
（1）在大面积测量时，按1909赫尔默特公式计算正常重 力值，再从观测值中减掉它；
（2）在小面积重力测量中按下式计算：
g正 8.14 sin 2 D ( g.u.)
φ 为总基点纬度或测区的平均纬度；D为测点到总基点的 纬向（南北向）距离，在北半球，当测点位于总基点以北 时D取正号，反之取负号，单位km。
sAB
sAB
AB s
sAB
ρ1< ρ2
ρ1 ρ2
ρ1
ρ2
低阻背斜（基岩隆起）
ρ1> ρ2
高阻向斜（基岩凹陷）
（1）判断基岩相对覆盖层是高阻还是低阻
（2）根据大极距曲线形态勾画基岩起伏
3、电测深曲线
视电阻率ρs随着供电极距（AB/2）变化的曲线，称为 电测深曲线。 电测深曲线的特点：
充电点
1、理想条件下（即ρ0 =0或ρ0 ＜< ρ)，将不产生电位降， 电位在导体内及表面处处相等，故导体为一个“等位 体”，其表面为“等电位面”。
在充电体表面附近，电 位面的形状与充电体的 形状一致。远离充电体， 等位面趋于圆形。
电位V为对称曲线；电 位梯度△V /△X为反对 称曲线，即在充电体顶 部中心，电位梯度为零， 其正、负极值对应于充 电体边缘部分。
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一、名词正演（问题）：已知地质体求其引起的异常。
（给定地球物理模型，通过数值计算或物理模拟，得出相应的地球物理场）反演（问题）：已知异常反推地质体的形状和产状。
（已知异常的分布特征和变化规律，求场源的赋存状态（如产状、形状和剩余密度等）重力勘探：重力勘探是观测地球表面重力场的变化，借以查明地质体构造和矿产分布的物探方法。
零长弹簧零点漂移：在相对重力测量中，由于重力仪灵敏系统的弹性疲劳、温度补偿不完全等因素，仪器读数的零点值随时间而不断变化。
重力场强度：单位质量的物体在场中某一点所受的重力作用。
大地水准面：以平静海平面的趋势延伸到各大陆之下所构成的封闭曲面，作为地球的基本形状。
重力异常：由地下岩矿石密度分布不均匀所引起的重力变化，或地质体与围岩密度的差异引起的重力变化。
自由空间重力异常：对实测重力值只做正常场与高度校正。
布格重力异常：观测重力差值经过正常场校正、地形校正和布格校正之后得到异常称为布格重力异常。
均衡重力异常：布格重力异常再进行均衡校正。
重力梯级带：重力异常等值线分布密集，异常值向某个方向单调上升或下降。
三度体：x,z,y,三个方向都有限的物体。
二度体：地质体沿走向方向无限延伸。
特征点法：根据异常曲线上的一些点或特征点（如极大值点、零值点、拐点）的异常值及相应的坐标求取场源体的几何或物性参数磁法勘探：利用地壳内各种岩矿石间的磁性差异所引起的磁异常来寻找有用矿产或查明地下地质构造的一种地球物理勘探方法磁异常：通常把研究对象引起的磁场部分叫做磁异常，而周围环境和围岩引起的磁场同归为正常场。
磁场强度：单位正磁荷在磁场中所受的力。
磁感应强度：磁感应强度为场源在观测点的磁场强度与磁化物体所形成的附加磁场强度的和。
磁化率：在一定磁场强度和一定温度范围内，M=κT，磁化率κ为由物质本身性质所决定外的参数，表示物质被磁化的难易程度。
值越大，越易磁化，无量纲。
磁化强度：单位体积内分子电流磁矩矢量和，表现在外磁场中物质可被磁化的强度。
地磁异常：磁滞回线：磁化强度与磁场呈非线性关系剩余磁化强度：在历史地磁场中获得的磁化强度Mr热剩余磁性：岩石在冷却的过程中，受当时恒定地的磁场作用，磁化所获得的剩磁。
特点：（1）强度大与地磁场强度成正比，方向一致，用于研究成岩时的地磁场方向（2）稳定：剩磁随时间衰减慢有效地磁场有效磁化强度电法勘探电阻率法电场强度电流密度视电阻率二、知识要点1大地水准面的三级近似。
正球体，旋转椭球体，梨形球面2重力（重力加速度）在空间上变化的原因。
地球形状的影响地球的自转地壳密度分布的不均匀性3重力异常的概念、计算公式及重力异常的物理意义。
定义：由地下岩矿石密度分布不均匀所引起的重力变化，或地质体与围岩密度的差异引起的重力变化。
计算：将实测重力值减去该点正常重力值，其差值称为重力异常Δg=g-gφg为测点上实测重力值，gφ为该点上的正常重力值意义：剩余质量所产生的引力在铅垂方向的分量4弹簧重力仪的零点漂移及其消除。
零点漂移：在相对重力测量中，由于重力仪灵敏系统的弹性疲劳、温度补偿不完全等因素，仪器读数的零点值随时间而不断变化。
校正：仪器每次从基点出发，观测一段时间之后，需回到原基点（另一基点或总基点）上观测一次，测出零点漂移量；在较短的时间内，可认为零点漂移是随时间线性变化的5重力测量值的主要改正项及其计算方法。
•正常场（纬度）校正：消除测点与基点间纬度差异导致的重力变化•地形校正：消除测点附近地形起伏对重力观测结果数据的影响•中间层校正：消除测点基准面与基点基准面之间水平中间层的重力影响•高度校正：消除测点相对于基点的高程差而造成的重力数值变化6布格异常、均衡异常和自由空间异常的概念、计算方法、区别及应用领域。
布格重力异常：观测重力差值经过正常场校正、地形校正和布格校正之后得到异常称为布格重力异常。
均衡重力异常：布格重力异常再进行均衡校正。
自由空间重力异常：对实测重力值只做正常场与高度校正。
7密度均匀球体的重力异常。
8密度均匀水平圆柱体的重力异常。
9重力异常定量解释（反演）的主要方法及其特点。
<a> 直接法定义：直接利用由反演目标引起的局部异常，通过某种积分运算和函数关系，求得与异常分布有关地质体的某些参量特点：该方法较少受解释人员主观因素的影响。
只是一种地质体参量的粗略估计，解决问题的范围很有限<b> 特征点法定义：根据异常曲线上的一些点或特征点（如极大值点、零值点、拐点）的异常值及相应的坐标求取场源体的几何或物性参数局限性：仅适用于剩余密度为常数的几何形体。
<c> 选择法原理：（简答：通过迭代计算的办法，得到最终的反演目标）（1）根据异常分布和变化特征，结合地质和其它地球物理和物性等资料，给出初始地质体模型。
（2）进行正演计算，将理论异常与实测异常对比。
（3）若两者偏差较大，对模型进行修改，重算其理论异常，再次进行对比。
（4）如此反复进行，直至两种异常的偏差达到事前要求的误差范围为止，则这最后的理论模型可作为所求。
选择法的特点：•异常可以是整条剖面或整个测区的数据，受个别点误差的影响较小，抗干扰的能力较强•所求的地质体可以是一个或几个复杂的不规则几何形体，密度分界面，或者密度的分布•需要重复而复杂的正演计算，可编制相应程序由计算机来自动完成•解释复杂重力资料时，能够考虑研究区已知的地质构造资料，在反演过程中利用这些资料，控制或约束计算结果，使得到的地质模型更接近实际的地质体<d>人机交互式反演方法原理：•根据实测异常的分布和变化特征，结合地质和其它地球物理方法以及物性资料，提出初始地质体模型•进行正演计算，评价误差•（根据具体原则）修改模型，再计算、评价误差；修改模型时以两种方式互为补充：经验交互、最优化自动反演•反复进行，直至误差达到允许标准。
特点：•不对个别异常进行圆滑•利用整条曲线和面积数据，受个别点影响小•抗干扰能力强•借助于计算机实现交互，能充分发挥解释人员丰富的经验修改模型10基于密度均匀球体异常曲线的反演分析。
11重力反演多解性产生的原因、特点及其限制方法。
多解性特点：处在不同深度、具有不同起伏的界面，还包括在这些界面之间的许多界面，都能够引起在测量精度范围内的相同的重力异常。
引起多解性的原因：•场的等效性•观测数据离散、有限•实测的异常包含一定的误差•数据整理带来的误差限制多解性的方法：（1）除了应用重力资料外，还引用工区内的地质、钻井、物性和其它地球物理资料等，尽可能地增加已知条件和约束条件，则反问题的解答数目就会大大减少，甚至可以得到单一的解如球体反问题的求解，如果已知剩余密度值，则它的半径和顶部埋深也就唯一地被确定了（2）提高仪器的测量精度（3）改进各项校正的计算方法，使得能够更加精确地得到重力异常的分布12决定重力异常的主要地质因素。
地壳厚度的变化结晶基岩内部成分、构造和基底顶面的起伏沉积岩的成分和构造金属矿及其它矿产的赋存13断层构造在重力异常平面等值线图上的特征。
14重力梯级带的基本特征、对应的几何形体及可能反映的地质因素。
基本特征：重力异常等值线分布密集，异常值向某个方向单调上升或下降对应的规则几何形体：垂直或倾斜台阶可能反映的地质因素：•垂直或倾斜断层、断裂带、破碎带•具有不同密度的岩体的陡直接触带•地层拗曲构造15中国布格重力异常的基本特征。
P6016艾里地壳均衡假说。
（1）假定地球最上部的地壳是一个低密度的“壳”，上覆于一个高密度的底层，这个“壳”及底层具有均匀的密度，并假定比较硬的“壳”或岩石圈漂浮在流体底层(即软流圈)上面.(2)低密度壳的底部同于坚硬的岩石圈与软弱的软流圈之间的边界。
由低密度壳的厚度变化实现这一补偿，即山脉下伏了较厚的地壳(山根)，而海洋下伏了较薄的地壳(反山根)。
忽略了地球曲率情况下的均衡条件为:r=Hρc/(ρs−ρc)r为山根的深度，H是地形的高程，ρc是“壳”的密度，ρs是地层的密度17.偶极子的位和磁场强度。
正负磁极总是成对出现，不可分割，因而将其视为整体，称为磁偶极子磁位：磁偶极子在P点的磁位应为两个点磁极的磁位之和磁场强度：磁偶极子在P点的磁位为两点磁极的磁位和• 当测量点P在磁偶极子磁轴的延长线上（高斯第一位置）时，磁场强度T的大小为•当测量点P在磁偶极子磁轴的中垂线上（高斯第二位置）时，磁场强度T的大小为18.地磁要素的组成，并绘出其示意图。
建立一个空间直角坐标系统：设以观测点（O）为坐标原点，x轴正向指地理北，y轴正向指东，z轴正向垂直向下地磁场T 分解为：北向分量为X ；东向分量为Y ；垂直分量为Z•T在xoy面内的投影为水平分量H，H的方向即磁北方向•H与x的夹角为磁偏角D，即磁北与地理北的夹角，东偏为正•T与H的夹角为磁倾角I，下倾为正•X、Y、Z，H、D、I，T 统称为地磁要素•X、Y、Z 对应于直角坐标系•T、D、I 对应于球坐标系•H、D、Z 对应于柱坐标系•完整描述只需要其中的一组19.基于均匀磁化球体（位于球心的磁偶极子）的地磁场分析。
假设地球是均匀磁化球体，磁化轴与地球旋转轴一致。
因其与位于球心的磁偶极子具有相同的磁位和磁矩，则球面上P点的磁位为根据场和位的关系，地磁场沿R方向的分量Z、垂直R（即沿水平）方向的分量H，以及总强度T将分别为两极处磁场强度等于赤道磁场强度的两倍，其与地磁图中所显示的大致符合，只是地磁轴与地球旋转轴实际上成11∘30″的夹角20.地磁场的组成分析。
地磁场的观测值T=稳定磁场Ts（来源于固体地球内部）+变化磁场δT（起因于地球外部）Ts=Tsi+Tsc Tsi起因于地球内部的稳定磁场，Tsc起源于地球外部的稳定磁场δT=δTi+δTcδTi内源场，δTc变化磁场的外源场Tsi=T0+Tm+Ta T0为中心偶极子磁场，Tm非偶极子磁场，也称为大陆磁场或世界异常，Ta地壳磁场，又称为异常场或磁异常，分为局部异常(T′a)，区域磁场(T″a)变化磁场δT=长期变化+短期变化长期变化：特征1为地磁极的西向漂移，特征2是不同年代计算出地球磁矩的衰减变化；短期变化分为平静变化（连续出现的周期性变化）和干扰变化（偶然发生并经历一定时间就消失了的短暂而复杂的变化）21.铁磁性物质的磁化率特征。
磁化率与温度的关系• 当温度升高时铁磁性物质磁化率逐渐增加，临近居里点时达到极大值；然后急剧下降，趋于零• 居里点为铁磁性物质的磁化强度陡然降低、物质由铁磁性转为顺磁性的温度22.影响岩矿石磁性的主要因素及岩矿石磁性的一般规律。
<a> 铁磁性矿物含量•含量越高，岩石磁性越强，但并不呈简单的线性关系<b> 铁磁性矿物颗粒大小及结构•当铁磁性矿物含量一定时，颗粒越大，磁性越强•当磁性矿物颗粒大小、含量都相同时，颗粒相互呈胶结状者比颗粒呈分散状者磁性强<c> 岩石磁性与温度、压力的关系•深度增大，地温升高，压力增大，磁性减弱•应力作用使岩石沿应力方向磁性减小，如断裂、破碎带上磁性减弱；变质、蚀变作用往往使岩石磁性增强•岩石剩余磁化强度与压力关系明显，当压力为100MPa时，剩磁可减小25%•随着深度增加，地壳内岩石的温度升高，岩石圈静压力增大，二者对岩石的磁性有很大影响，因此，在研究地壳深部岩石磁性时，需要考虑温度和压力的影响23.火成岩、沉积岩及变质岩的磁性特征。