重力勘探—重力资料的解释
地球物理勘探 3 重力勘探
重力勘探一重力勘探的理论基础重力勘探（gravity exploration\prospecting）是以地壳中不同岩（矿）石之间的密度差异为基础，通过观测和研究天然重力场的变化规律，以查明地质构造和寻找有用矿产的物探方法。
地球的重力场是一种天然力场。
组成地壳的各种岩(矿)石之间具有密度差异,这种差异会使地球的重力场发生局部变化, 从而引起地球重力异常。
当我们在某一地区进行观测并发现重力异常时,对异常进行分析计算,就能推断引起该重力异常的地下物质分布情况,从而达到地质勘查的目的应用领域：可以研究区域和深部地质构造，也可以研究局部地质异常体。
在石油勘探中主要用于探查与油气生成、运移和聚集有关的各种地质构造，如沉积盆地的基底起伏，盖层内部的构造形态，盐丘、侵入体等局部地质现象，也可以直接研究油气藏。
重力勘探的发展：重力勘探的前身是研究地球形状的重力测量学。
人们对于重力现象的认识过程经历了两次飞跃。
1、古希腊的伟大学者亚里士多德（Aristotel,公元前384～公元前322年）曾提出：运动物体的下落时间与其重量成比例。
直到16世纪才被伽利略（G.Galileo,1564～1642年）所否定。
他从大量的实验中总结出：物体坠落的路径与它经历的时间的平方成正比，而与物体自身的重量无关。
这是人类第一次对重力现象有了科学的认识。
1687年牛顿（1643-1723）在《自然哲学的数学原理》一书中正确阐明了这一现象，从此用g来研究地球重力就正式开始了。
2、里歇（J.Richer,1630～1690年）在利用摆钟从巴黎到南美进行天文观测时发现重力加速度在各地并非恒值，这一消息被牛顿（I.Newton,1642～1727年）和惠更斯（C.Huygens,1629～1695年）得知后，两人不谋而合地指出：这种现象与他们认为地球是旋转的扁球体的推论相符。
从而在理论上阐明了地球重力场变化的基本规律，使人类对重力现象的实质认识上升到一个新的高度，同时也为至今用重力测量来研究地球形状奠定了基础。
重力勘探在石油勘探中的应用
重力勘探在石油勘探中的应用重力勘探是一种重要的地球物理勘探方法，它在石油勘探中发挥着重要的作用。
通过测量地球重力场的变化，可以揭示地下构造、岩性、储层性质等信息，为石油勘探和开发提供重要的参考。
本文将探讨重力勘探在石油勘探中的应用。
一、重力勘探原理重力勘探利用地球重力场的变化来推断地下的构造和岩石性质。
地球重力场是指地球表面上任意一点的重力加速度大小和方向。
地表下的不同密度分布会引起地球重力场的变化，从而反映出地下的构造。
重力勘探的关键是通过测量地球重力场的变化来推断地下构造。
在重力勘探中，测量的基本单位是重力加速度的变化量，通常以重力异常值表示。
地下不同密度的岩石会引起重力异常，密度越大的岩石引起的重力异常越大。
二、重力勘探在石油勘探中的应用1. 揭示油气圈闭重力勘探可以揭示油气圈闭的存在和分布情况。
油气圈闭是指地下成藏岩石中形成的油气聚集空间，是石油勘探的关键目标。
由于油气圈闭的密度通常较低，所以在地球重力场中会引起重力异常。
通过重力勘探可以识别出油气圈闭的位置和形态，为油气勘探提供重要线索。
2. 确定构造形态重力勘探可以帮助准确揭示地下的构造形态，包括断层、隆起、坳陷等。
地下构造形态与油气的分布关系密切，通过重力勘探可以分析不同构造形态下的油气聚集规律。
例如，在坳陷区域往往会形成有利的油气聚集条件，重力勘探可以帮助确定坳陷的边界和内部构造。
3. 识别储层性质重力勘探可以帮助识别地下储层的性质，包括厚度、密度和孔隙度等。
储层是油气聚集的重要储存空间，了解储层的性质对勘探和开发具有重要意义。
通过重力勘探可以推断出储层的厚度、密度和孔隙度，为储层评价和开发提供重要依据。
4. 辅助勘探决策重力勘探可以为勘探决策提供重要的辅助信息。
通过分析重力异常的分布规律，可以评价勘探的前景和风险，判断勘探区域的可行性。
重力勘探还可以为选择钻井点位和确定钻探方案提供参考，提高勘探效率和成功率。
三、重力勘探的局限性及发展趋势尽管重力勘探在石油勘探中具有重要的应用价值，但也存在一定的局限性。
【重力勘探】第一章 重力勘探基础理论
泊松方程和拉普拉斯方程是引力场的基本方程，描述了引力位或引 力场与源质量或密度之间的定量关系。
1.1.3 重力场和重力位
1.1.3.1 重力场 地球重力场是地球周围空间任何一点存在的一种具有重力作用或
重力效应的特殊形态的物质。在数值上等于单位质量所受到的重力，也 即重力加速度。
重力场是分布于地球表面及其邻域空间的一种力场，是引力场和惯 性离心力场的合力场。
,
Wzz
2W z 2
,
2W
2W
2W
Wxy Wyx xy , Wyz Wzy yz , Wxz Wzx xz
重力位二阶导数表示重力分量在坐标方向的空间变化率。
这六个二阶导数中，原来可以用重力扭秤测量的只有四个：Wzx, Wzy, Wxy, W= Wyy- Wxx。Wzx, Wzy 称为重力水平梯度值，Wxy, W= Wyy- Wxx 称为重力等位面曲率值。
重力的大小也可表示为
g gx2 gy2 gz2 1/ 2
1.1.1.3 重力加速度 单位质量的物体所受到的重力，称为重力加速度 g。质量为 m 的物
体所受的重力与重力加速度的关系为： G=mg g=G/m
若 m=1,则 G=g。 在重力勘探中的重力 g 就是单位质量所受的重力，即重力加速度。
G 万有引力常数，6.672x10-11 m3/(kg.s2), 6.672x10-8 cm3/(g.s2)。国际 科学理事会(ICSU)2006 年建议 6.67428x10-11m3/(kg.s2)。
1.1.1.2 重力 地球静止物体受两种力作用：地球及
其他天体（太阳、月亮等）的引力和随地 球自转所产生的惯性离心力。
G
重力勘探的正问题名词解释
重力勘探的正问题名词解释重力勘探是一种探测地球内部构造的地球物理方法。
它利用地球上质量的吸引力和重力场的变化来研究地球内部的密度分布和岩石构成。
在地球物理学中，重力勘探被广泛应用于石油勘探、地质灾害预测、矿产资源勘探等领域。
一、引言人类对地球内部的研究一直是科学探索的重要课题。
通过重力勘探，我们可以了解地球深处的奥秘，揭示地壳下隐藏的矿产资源和地下构造，为人类社会的可持续发展提供重要支持。
二、重力场和引力重力场是由地球本身的质量分布而形成的。
地球的质量不仅集中在地球的中心，还分布在地壳和地幔等不同的层次。
这种质量分布形成了地球的重力势场，即重力场。
引力是重力场给物体施加的作用力，使物体具有下坠的趋势。
地球上的物体在不受其他力干扰的情况下，会受到地球引力的作用而下落。
重力勘探正问题就是通过测量地球的重力场，推测地球内部的质量分布和构造。
三、重力偏差地球上不同地方的重力强度是不一样的，这是由地球内部的质量分布所决定的。
在重力勘探中，我们关注的是重力场的变化，即重力异常或重力偏差。
重力偏差可能是正异常或负异常，分别表示在某一地方的重力强度高于或低于正常值。
这些重力偏差可以提供地球内部的信息，例如矿床的位置、地下构造的形状等。
四、测量方法测量地球重力场的方法通常是通过使用重力仪器，如重力仪或重力仪表。
这些仪器可以精确测量垂直方向上的重力加速度，从而推导出重力场的变化情况。
在实际勘探中，重力测量通常是在地面上进行的。
勘探人员会选择一系列地点并定期测量当地的重力值。
通过对多个测量数据的分析和计算，可以得出地下构造和质量分布的推断。
五、应用领域重力勘探在石油勘探中被广泛应用。
地下油藏和气藏通常有比周围岩石更高的密度，因此可以通过重力测量来检测潜在的石油储藏区。
此外，重力勘探还可以用于寻找地下矿床。
金属矿物和矿石通常也具有比岩石更高的密度，因此可以通过测量重力异常来定位潜在的矿床。
地质灾害的预测和监测也是重力勘探的重要应用之一。
重力异常的地质解释及重力资料的应用
§3地球深部构造及地壳结构研究
一、卫星重力异常在地球深部构造研究中的应用 异常特征与太平洋板块和纳斯卡板块边界线也
吻合得较好(图10—3).
§3地球深部构造及地壳结构研究
一、卫星重力异常在地球深部构造研究中的应用
正异常带外面包围着一圈负异常带；这一正一负的双层 环状结构是GEM10B全球自由空气异常场的主要特征。产生 重力高带的场源既有岩石圈之下地球深部的因素，也有存在 于岩石圈深部范围内的因素，较浅层的异常源似乎是消减板 块随着下插深度增大而导致的密度增高部分（因温度与压力 增加所致）。
§3地球深部构造及地壳结构研究
一、卫星重力异常在地球深部构造研究中的应用
有人认为，产生该地区正异常的原因是喜马拉雅山的地壳薄 于相应的均衡地壳的厚度，故存在正的均衡异常。由于向北推移 的印度板块与欧亚板块互相挤压．产生了巨大的构造运动压力。 此力不仅克服了因均衡不足而产生的向下的均衡调整力，还迫使 喜马拉雅山脉继续上升。
§2异常的识别
4、条带状重力低(重力低带)
1）基本特征：重力异常等值线延伸很大，或闭合成 条带状，等值线的值中心低，两侧高，存在极小值线。 2）相对应的规则几何形体：剩余密度为负的水平圆 柱体．棱柱体和脉状体等。 3）可能反映的地质因素：低密度的岩性带，或非金 属矿带；酸性侵入体形成的岩墙或岩脉穿插在较高密 度的岩石或地层中；高密度岩层形成的长轴向斜、地 堑等；充填新生界松散沉积物的地下河床。
§2异常的识别
§2异常的识别
一、异常特征的描述 首先要注意观察异常的特征： 1、在平面等值线圈上异常特征： 1）主要是指区域性异常的走向及其变化，从东到西 (或从南到北)异常变化的幅度有多大。区域性重力梯 级带的方向、延伸长度、平均水平梯度和最大水平梯 度值等。 2）对局部异常来说主要指的是异常的弯曲和圈闭情 况，对圈闭状异常应描述其基本形状，如等轴状、长 轴状或狭长带状；是重力高还是重力低；重力高、低 的分布特点；异常的走向(指长轴方向)及其变化；异 常的幅值大小及其变化等。在综合分析区域异常与局 部异常基本特征后．有可能根据异常特征的不同将工 区划分成若干小区．以供下一步作较深入的分析研究。
重力勘探名词解释(二)
重力勘探名词解释(二)重力勘探名词解释1. 重力勘探 (Gravity Exploration)重力勘探是一种地质勘探方法，通过测量地球表面的重力场来获取地下的物质分布情况。
这种方法基于物体之间的引力作用原理，可以用于识别和研究地下的矿产、油气等资源，以及地下构造和地质特征。
2. 重力异常 (Gravity Anomaly)重力异常是指在地球表面某处测得的重力场数值与一个参考点或参考模型相比的偏差。
重力异常可以由地下物质的密度变化造成，因此可以通过分析重力异常数据来推断地下岩石的构成和分布情况。
例子：在进行重力勘探调查时，测量到某个地点的重力异常为正值，则可能表示该地下存在密度较高的岩石体，例如可能是一个矿床的存在。
3. 重力梯度 (Gravity Gradient)重力梯度指的是在空间中地球重力场随距离的变化率。
通过测量重力梯度，可以获得更详细的地下物质分布信息，尤其对于探测较小规模的地下结构非常有用。
例子：在进行地下油气储层勘探时，重力梯度可以帮助识别地下油气圈闭的边界，以及研究圈闭内部的构造。
4. 重力仪 (Gravity Meter)重力仪是一种用于测量地球重力场的仪器。
重力仪通常包括一个悬挂的测量质量体和相应的测量系统，测量质量体受到引力的作用而发生微小的位移，通过测量位移量来计算重力值。
例子：最早的重力仪是使用弹簧测量重力的，而现代的重力仪则通常采用超导材料和激光干涉仪等高精度技术，具有更高的测量精度和稳定性。
5. 重力异常图 (Gravity Anomaly Map)重力异常图是将测量到的重力异常数据绘制在地图上的形式，用于直观展示地下物质分布的差异。
重力异常图可以帮助勘探人员发现潜在的地下构造和资源，以及指导进一步的勘探工作。
例子：重力异常图能够显示不同区域的重力异常强度和方向，从而揭示地下构造的变化和潜在的地质特征，有助于确定勘探目标的位置和范围。
这些是重力勘探中常用的一些名词解释，包括重力勘探、重力异常、重力梯度、重力仪和重力异常图。
重力勘探名词解释
重力勘探名词解释1. 什么是重力勘探？重力勘探是一种地球物理勘探技术，通过测量地球表面上的重力场变化来研究地下的物质分布和结构。
重力场是由于地球质量分布不均匀而引起的，因此通过测量不同位置上的重力加速度变化可以推断出地下的密度分布情况。
2. 为什么要进行重力勘探？进行重力勘探可以帮助我们了解地下的岩石、矿产资源和构造特征等信息，对于石油、天然气、矿产资源等的勘探与开发具有重要意义。
此外，重力勘探还可以应用于地质灾害预测、环境监测和工程建设等领域。
3. 重力勘探常用的仪器设备3.1 重力计重力计是用来测量地球表面上某一点上的重力加速度的仪器。
常见的重力计有绝对式和相对式两种类型。
•绝对式重力计：通过比较被测点与参考点之间的绝对差异来得到精确的重力值。
常见的绝对式重力计有拉卡斯特式重力计和绝对重力仪等。
•相对式重力计：通过比较不同位置上的重力加速度差异来测量相对重力变化。
常见的相对式重力计有斯普林格式重力计和落体仪等。
3.2 野外测量设备在进行野外勘探时，除了使用重力计外，还需要配备一些辅助设备：•全站仪：用于测量勘探点的空间坐标，提供精确的位置信息。
•GPS定位系统：用于确定勘探点的地理坐标，提供全球定位服务。
•数据记录器：用于记录测量数据，如重力值、时间、位置等。
4. 重力勘探数据处理与解释在进行重力勘探后，需要对采集到的数据进行处理与解释，以获取地下结构和物质分布信息。
4.1 数据处理•数据去噪：由于外界因素干扰和仪器误差等原因，采集到的数据可能存在噪音。
需要通过滤波等方法去除噪音，保留有效信号。
•数据纠正：由于地球自转、离心力和海洋潮汐等因素的影响，采集到的重力数据可能存在一些系统性误差。
需要进行纠正，以得到准确的重力场数据。
4.2 数据解释•建立模型：根据采集到的重力数据，可以建立地下密度模型。
通过对模型进行分析和解释，可以推断出地下岩石、矿产资源等的分布情况。
•地质解释：根据地下密度模型和其他地质信息，可以进行地质解释。
重力勘探名词解释(一)
重力勘探名词解释(一)重力勘探名词解释重力勘探是一种勘探地球内部结构和地质构造的方法，利用测量地球表面上竖向引力场的变化来推断地下岩石的密度分布和形态。
以下是一些与重力勘探相关的名词及其解释：1. 重力重力是指地球或其他物体吸引物体向其心部运动的力。
在重力勘探中，我们通常使用重力单位测量引力，即重力加速度（g）。
•例子：重力作用使人们不会飘在空中而落到地上。
2. 引力引力是两个物体之间相互吸引的力。
在重力勘探中，我们测量地球表面上由地球引力产生的总引力，并通过分析引力差异推断地下岩石的性质。
•例子：引力使得月球绕地球运动。
3. 密度密度是指物体单位体积中包含的质量，是衡量物体致密程度的量。
在重力勘探中，我们通过测量地球引力变化来推断地下岩石的密度分布。
•例子：水的密度比空气大。
4. 引力异常引力异常是指地球表面上引力场的偏离正常值的地方。
在重力勘探中，我们通过测量引力异常的分布来揭示地下构造的信息。
•例子：在一个地区，引力异常值较高可能意味着地下存在高密度的岩石体。
5. 重力梯度重力梯度是指引力随距离变化的速率。
在重力勘探中，我们通过测量重力梯度来推断地下岩石体的形态。
•例子：重力梯度的变化可以显示出地下地层的边界。
6. 磁重深比磁重深比是根据磁场和重力场观测数据计算得出的比值，可以用来估算地下岩石体的性质。
•例子：磁重深比可以帮助判断地下岩石体的磁性和密度。
7. 重力仪重力仪是一种用于测量地球引力的仪器。
它通常包括一个悬挂的质量球和一个测量球的位置变化的传感器。
•例子：通过重力仪的测量，我们可以得到不同地点上的引力数据。
8. 重力异常图重力异常图是根据测量得到的引力数据制作的地图，用于显示引力异常分布。
•例子：重力异常图可以显示出地下岩石体的位置和形态。
以上是一些重力勘探中常用的名词及其解释。
通过这些名词的理解与运用，可以更好地分析和解释地下结构与地质构造。
重力勘探中的数据处理与解释
重力勘探中的数据处理与解释一、引言地球物理勘探技术是石油勘探开发领域中不可或缺的一部分。
其中，重力勘探技术是最为基础的一项技术，其对于石油勘探具有非常重要的意义。
因此，重力勘探中的数据处理与解释技术显得尤为重要。
二、重力勘探的基本原理重力勘探是通过测量地球上任意一点的重力值、重力异常等参数，推断出地下物质的密度分布及其空间结构及形态特征。
在重力勘探中，最基础的是测量地球重力场的各种参数，例如重力值和重力异常等，进而利用理论方法将测量值转化为密度结构。
重力勘探仪器广泛使用的是重力仪，它利用重力加速度的变化来测量地球的重力值。
三、数据处理1. 数据采集与处理重力勘探的数据采集常用重力仪完成。
在完成数据采集后，首先需要对数据进行处理。
（1）数据质量控制在数据采集过程中，为了保证数据的准确和可靠，需要严格把握每个采样点的质量。
数据采集后，需要进行质量控制，主要包括数据滤波、异常值处理、坏点检测和采样点校正等。
在数据的初步处理之后，为了方便数据的后续分析，需要对处理后的数据进行分类存储。
（2）数据校正重力勘探数据在采集过程中可能由于许多因素引起测量误差，包括仪器的灵敏度、环境因素和采样点高度等。
因此，进行数据处理时需要进行数据校正。
（3）数据分析重力勘探数据处理的最终目的是通过分析数据推断出地下物质的密度结构特征。
对于处理过的数据，需要进行统计分析、测试分析、图像处理等方法对数据进行分析。
2. 数据解释（1）地下构造解释地下构造解释是指将重力勘探数据与其他信息相结合，根据地球物理理论模型推断地下构造情况。
常用的方法包括正演模拟、反演模拟等。
（2）岩性解释岩性解释是指通过对重力勘探数据的解释，归纳出样地所含有的岩性类型和岩性组合，通过这种方法可以预测出石油、煤炭、地下水等目标物质的分布情况。
（3）含油气解释含油气解释是指通过分析重力勘探数据，判断目标地区是否有含油气的可能性和分布范围。
通过重力勘探数据分析，可以对含油气区域的地质构造及沉积等特征提供定量化的模型，从而为油气开发提供技术支持。
重力勘探-基础理论
第一章 重力勘探的基础理论§1.1 地球重力场一、重力的概念1、万有引力作用：221rm m GF = （1-1）式中：G 为万有引力常数。
在SI 制(国际单位制)中，)/(10672.62311s kg m G ⋅⨯=-(米3／(千克·秒2))。
2、惯性离心力质量为m 的质点在自转的地球上要受到惯性离心力C 的作用，C 的大小与地球自转角速度ω的平方和该质点到自转铀的距离及成正比，其模量为Rm C 2ω= （1-2）3、重力加速度--重力场强度mP g /= （1-3）重力场强度：表示单位质量所受的重力。
空间某点的重力场强度，无论在数值或量纲上都等于该点的重力加进度，且二者的方向也一致。
重力勘探中常用“重力”代表重力加速度或重力场强度。
4、单位1）在国际单位制（SI ）中，重力的单位为米/秒2（m/s 2），以它的百万分之一作为国际通用重力单位(gravity unit)，用g.u.表示，即1 g ．u ．=10-6m/s 22）在CGS 制(厘米·克·秒制)：1cm/s 2作为重力的一个单位，称为“伽”(Gal)1Gal=103mGal=106µGal=1cm/s 2两种单位的换算关系为1 g ．u ．=10-1mGal二、重力场的数学表达式1、引力场rr rdm GF d ⋅=2)/(10672.62311s kg m G ⋅⨯=-⎰=Vrdm G F 22、离心力场LC 2ω=222zy x g g C F g ++=+=⎰+-=Vx xdm rxG g 23ωξ⎰+-=Vy ydm ryG g 23ωη⎰-=Vz dmrzG g 3ζ3、重力位场中某点的重力位W 应等于单位质量的质点由无穷远移至该点时场力所作的功。
1）引力位⎰=Vrdm G V2）离心力位)(21222y x U +=ω3）重力位UV W +=kg j g i g gradWg z y x ++==4）重力位的导数xg zg zx W W z x xz ∂=∂=∂∂∂=三、重力等位面1、等重力位面：就是由重力位等于C （常数）的一切点所构成的曲面，其上任一点的重力方向皆与过该点的曲面的法线方向重合。
地球物理勘探知识点
地球物理勘探知识点一、地球物理勘探概述。
1. 定义。
- 地球物理勘探简称物探，它是指通过研究和观测各种地球物理场的变化来探测地层岩性、地质构造等地质条件。
这些地球物理场包括重力场、磁场、电场、弹性波场等。
2. 目的。
- 寻找矿产资源，如石油、天然气、金属矿等。
- 查明地下地质构造，为工程建设（如建筑、桥梁、隧道等）提供地质依据。
- 研究地球内部结构，了解地球的演化过程。
3. 方法分类。
- 重力勘探：利用地球重力场的变化来探测地下地质体的分布和密度差异。
- 磁法勘探：通过测量地球磁场的变化来寻找具有磁性差异的地质体，如磁铁矿等磁性矿体。
- 电法勘探：包括电阻率法、充电法等多种方法，依据地下地质体电学性质（如电阻率、极化率等）的差异进行勘探。
- 地震勘探：是最重要的地球物理勘探方法之一，利用人工激发的地震波在地下介质中的传播特性来推断地下地质构造和岩性。
- 放射性勘探：测量地质体的放射性强度，主要用于寻找放射性矿产（如铀矿）和研究地质构造。
二、重力勘探。
1. 重力场基本概念。
- 重力是地球对物体的引力与地球自转产生的离心力的合力。
- 重力加速度g，在地球表面不同位置其值略有不同，主要受地球内部物质分布不均匀的影响。
2. 重力异常。
- 理论上地球表面的重力值可以根据地球的理想模型计算出来，但实际测量的重力值与理论值存在差异，这种差异称为重力异常。
- 正重力异常：当测量点下方存在高密度地质体时，实测重力值大于理论值。
- 负重力异常：如果测量点下方是低密度地质体，实测重力值小于理论值。
3. 重力勘探仪器。
- 重力仪是用于测量重力加速度的仪器。
现代重力仪具有高精度、高灵敏度的特点，能够测量出极其微小的重力变化。
4. 重力勘探的应用。
- 寻找金属矿，如铜、铅、锌等金属矿往往与高密度的岩石有关，会引起正重力异常。
- 研究地质构造，如盆地、山脉等不同地质构造单元具有不同的密度结构，会在重力场上有明显反映。
- 探测地下洞穴，地下洞穴相对于周围岩石密度较低，会产生负重力异常。
【重力勘探】第四章 重力资料整理
种情况下，可对gi 的尾数作一点调整，使上式条件得到满足。
2）多环自由网平差
当基点网是由多个环路组成，每个环路上都有一个或几个公用边， 这时就要求用每个环的闭合差所求得的 Ki 来进行平差，使同一公用边上 两侧的平差值大小相等而符号相反。具体方法有下面两种。
（1）线性方程组联立求解法
建立线性方程组，用线性方程组联立求出 Ki。 以右图为例，则有
（一）自由网平差 1）单环路自由网平差
3
如果基点网只有一个闭合环路，该环路的闭合差为 V，每边段上观 测时间的平均值为 ti，则可按各边段观测时间的长短来分配闭合差，分 配系数由下式确定
则第 i 边上的平差值为
k V
ti
这样，闭合环满足条件
gi kti
V gi 0
实际计算时，由于计算 K 的取数位数有限，. LaFehr. 1991, Standardization in gravity reduction. Geophysics
（5）海底地形校正 规则网格化水深数据，密度 2.67-1.03g/cm3。
4.3.2 中间层校正
16
取 2G=0.419, 有
在上式中，取 h=hA-hB，即当测点高于总基点时，h 取正号，中间层校 正从测点重力值减掉中间层校正值；当测点低于总基点时，h 取负号， 中间层校正在测点重力值加上中间层校正值。
固体潮校正 (月、日引潮力作用下固体地球周期形变，130ugal)
1
零点漂移校正 段差计算
精度计算
2
4.1.2 基点网平差
目的：通过平差，使基点网的任何一个闭合环路中，各相邻基点重力差
之和应满足 gi 0 。
一、闭合差
二、条件平差 基点网按网内是否含有更高一级的基点，可分为： （1）自由网：不包含精度更高一级的已知重力点的基点网。 （2）非自由网：含有若干个精度更高的已知重力点的基点网。在 作非自由网的平差时，应该保持那些精度高的已知点的重力值不再 因平差改变。
地球物理勘探之重力勘探
重力场；
③正常重力值在赤道处最小．而在两极处数值最大，相差约
②正常重力值只与计算点的纬度有关，沿经度方向没有变化；
5万g.u
④正常重力值沿纬度方向的变化率与纬度有关，在纬度 45°处的变化率最大(不是线性变化) ⑤正常重力值随高度增加而减小，其变化率约为-3.086 g.u ／ m。
（二）重力场随时间的变化（长期变化和短期变化）
测量出两点间的重力差值。
日常生活中使用的弹簧秤从原理上说就是一种简单的重力仪。 弹簧原始长度S0，弹力系数K，挂上质量为m的物体，弹簧长度为 Sx则：
mg k (Sx S0 )
k g g 2 g1 ( S 2 S1 ) c s m
如果将该系统分别置于重力值为g1、g2的两点上，则弹簧对 应长度为S1和S2
一致性试验是测定各台重力仪测定重力值的一致性情况，
CHZ海洋重力仪能在垂直加速度500伽 和水平加速度200伽的恶劣海况下正 常工作，其测量精度优于1毫伽。 投放海底重力仪
L& R SII型空-海重力仪是当今 世界上最为完美的重力仪之一。
二、影响重力仪观测精度的因素
(1)温度影响 (3)电磁力影响 (5)零点漂移 (2)气压影响 (4)安置状态不一致的影响 （6）震动的影响
或者呈层分布，而各层的密度是均匀的．且各层界面都是共焦点 的旋转椭球面。 这样，其表面上各点 的重力位便可根据其形状大 小、质量、密度、自转的角 速度及各点所在的位置等计 算出来。在这种条件下的重
力位就称为正常重力位，求
得的相应重力值就称为正常 重力值。
计算公式： （1）赫尔默特公式（多用于测绘部门）
W( x , y , z ) G
1 2 2 w (x y2 ) 2 ※ 当 s 与 g 的方向垂直时，
重力勘探的名词解释
重力勘探的名词解释重力勘探是一种地球物理勘探方法，旨在通过测量地球的重力场变化来研究地下的结构和性质。
这种方法借助于地球重力场的微弱变化来推断地下的物质分布，从而揭示地下的地质构造和矿藏等信息。
在本文中，我将对重力勘探进行深入的名词解释，包括它的基本原理、应用领域和测量技术。
一、基本原理重力勘探的基本原理是根据物体之间相互吸引的引力作用来推断地下物质的分布情况。
根据普遍万有引力定律，物体之间的引力与它们的质量成正比，与它们之间的距离的平方成反比。
因此，如果地下存在质量分布不均匀的物体，例如矿产、岩石体等，将会在地球表面引起微弱但可测量的重力场变化。
为了测量这种重力场变化，研究人员使用重力仪器来记录地球表面上的重力数据。
通常情况下，重力数据以重力加速度（单位：米/秒²）的形式给出。
通过在地表不同位置测量重力加速度的变化，可以得到不同地区的重力梯度，从而揭示地下质量分布的特征。
二、应用领域重力勘探在各个领域都有广泛的应用。
首先，它在地质勘探中起到关键作用。
通过测量地下的质量分布，可以推断出不同地区的地质构造，包括断层、褶皱、火山体等。
这对于石油和矿产资源的勘探和开发至关重要。
重力勘探还在勘探钻井和地下水储量评估等领域中发挥重要作用。
其次，重力勘探在工程勘察和地质灾害评估中也有广泛应用。
通过测量地下质量的变化，可以评估土壤的稳定性和地层的承载能力，从而指导工程建设和地质灾害的防治。
此外，重力勘探在大地测量和地球物理学中也有应用。
通过测量地球重力场变化，可以研究地球的内部结构和大尺度的地壳运动，从而为地球科学的研究提供重要数据。
三、测量技术为了测量地球表面的重力场，研究人员使用重力仪器进行地面测量。
重力仪器的主要类型包括测重仪和加速度计。
测重仪是一种基于弹簧平衡原理的仪器，用于测量物体的重力。
当测重仪处于水平状态时，测得的重力值即为重力加速度的近似值。
测重仪具有高精度和稳定性，广泛用于科学研究和地理勘测。
重力勘探-基础理论
第一章 重力勘探的基础理论§1.1 地球重力场一、重力的概念1、万有引力作用：221rm m GF = （1-1）式中：G 为万有引力常数。
在SI 制(国际单位制)中，)/(10672.62311s kg m G ⋅⨯=-(米3／(千克·秒2))。
2、惯性离心力质量为m 的质点在自转的地球上要受到惯性离心力C 的作用，C 的大小与地球自转角速度ω的平方和该质点到自转铀的距离及成正比，其模量为Rm C 2ω= （1-2）3、重力加速度--重力场强度mP g /= （1-3）重力场强度：表示单位质量所受的重力。
空间某点的重力场强度，无论在数值或量纲上都等于该点的重力加进度，且二者的方向也一致。
重力勘探中常用“重力”代表重力加速度或重力场强度。
4、单位1）在国际单位制（SI ）中，重力的单位为米/秒2（m/s 2），以它的百万分之一作为国际通用重力单位(gravity unit)，用g.u.表示，即1 g ．u ．=10-6m/s 22）在CGS 制(厘米·克·秒制)：1cm/s 2作为重力的一个单位，称为“伽”(Gal)1Gal=103mGal=106µGal=1cm/s 2两种单位的换算关系为1 g ．u ．=10-1mGal二、重力场的数学表达式1、引力场rr rdm GF d ⋅=2)/(10672.62311s kg m G ⋅⨯=-⎰=Vrdm G F 22、离心力场LC 2ω=222zy x g g C F g ++=+=⎰+-=Vx xdm rxG g 23ωξ⎰+-=Vy ydm ryG g 23ωη⎰-=Vz dmrzG g 3ζ3、重力位场中某点的重力位W 应等于单位质量的质点由无穷远移至该点时场力所作的功。
1）引力位⎰=Vrdm G V2）离心力位)(21222y x U +=ω3）重力位UV W +=kg j g i g gradWg z y x ++==4）重力位的导数xg zg zx W W z x xz ∂=∂=∂∂∂=三、重力等位面1、等重力位面：就是由重力位等于C （常数）的一切点所构成的曲面，其上任一点的重力方向皆与过该点的曲面的法线方向重合。
地球物理学中的重力勘探技术
地球物理学中的重力勘探技术地球物理学是一门研究地球内部结构和物质运动规律的科学。
地球物理学家采用各种勘探技术，通过观测、分析数据来了解地球的内部特征和储层分布情况。
其中，重力勘探技术是一种较为重要的手段，可以揭示地球的密度分布。
本文将从重力勘探技术的基本原理、方法、应用以及其局限性等方面探讨该技术在地质勘探中的重要作用。
基本原理重力勘探技术的基本原理是通过重力场的变化来揭示地下构造和物质分布的情况。
地球可以看作一个球体，由于球体上各点距离球心的距离不同，故该球体重力场随距离变化而不同。
假设在某点上方高度为H处有一个小物体，它对该点的重力产生了一个向下的作用力。
当物体在地表上时，由于距离远，重力值很小；而当它在更深的位置时，由于距离更近，重力值就会变大。
通过测量重力场的变化，我们就可以了解地下的密度、物质分布等信息。
方法测量重力场变化的方法是在地面上放置一些重力仪器，通过测量重力场的变化得出地下构造和物质分布的情况。
主要有振弦重力仪、拉力重力仪、重力梯度仪等。
其中，振弦重力仪是一种增强负荷附加质量来改变振动频率的仪器，可以提高测量的精度。
拉力重力仪是一种测量重力加速度的仪器，对改变引力场很敏感。
重力梯度仪是一种依靠测量引力场的梯度来获得地质信息的仪器。
应用重力勘探技术在地质勘探中有着广泛的应用。
首先，它能够揭示地下的密度分布情况，在勘探和开采矿物、石油、天然气等资源方面有着重要的作用。
其次，在地震预报和地质灾害预警等方面也可以发挥重要的作用。
此外，重力勘探技术在科学研究中也有着重要应用。
例如，在地球物理学、地球化学、天文学、大气科学等领域，都需要通过测量重力场来研究地球和宇宙的物理特征。
局限性重力勘探技术也有其局限性。
首先，它只能在较大的空间范围内获取数据，因此不适用于细小、深入的目标；其次，由于地球的引力场的变化很小，重力勘探的精度通常在1/100,000以下，所以测量数据分辨率有限；最后，由于地球表面的特征较多，包括地形、地貌、地物等，都会对重力测量结果产生干扰，因此需要通过数据处理和地形纠正等方法来消除这些干扰。
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第五章重力资料的解释令狐采学经过各种校正的重力观测数据在进行必要的数据处理之后、便是局部重力异常(剩余重力异常)，它单一地反映了研究对象产生的重力异常场，通过对重力异常场特征的分析，研究引起异常的地质原因，就是重力异常的解释问题。
定性解释主要是推断引起异常的地质原因，确定异常源的形态、范围、大致埋藏深度。
定量解释是在定性解释的基础上，对异常源的深度、大小、产状等进行定量计算。
§5.1 重力异常解释的基本概念重力观测资料校正、处理→局部异常：单一反映研究对象产生的异常。
一、数学物理解释与地质解释1、数学物理解释根据异常分布特征和工区的地球物理条件来确定异常质量的形状、大小、埋深和在地面上的投影位置。
有条件时进一步确定异常质量的产状要素、剩余质量等。
2、地质解释结合工区的地质条件和特点，对质量异常作出地质上的判断。
→→说明引起异常的地质原因和对异常作出地质结论。
二、正问题与反问题为了正确地进行解释推断，就必须了解重力异常与各种地质因素(异常场源)之间的相互关系，包括数量关系。
1、正问题根据已知异常源(地质体)的形状、大小、深度、产状和物性，用数学物理方法研究它引起重力异常的分布规律、幅度大小和形态特征等，称为重力异常的正演问题，简称正问题。
解正演问题，一般都把自然界中某些地质休简化为简单几何形体(例如把等轴状的地质体近似地抽象成球休，垂直断层近似为垂直台阶等)，这是为了研究问题方便。
当地质体的形状和密度分布比较复杂时，技照场的叠加原理，可把它划分成若干简单形态的地质体，然后计算每一部分的重力异常并把它们累加起来，这样简单几何形体的正演问题也就成了复杂形体正演问题的基础。
此外，还往往把密度大致均匀的介质宏观上作为均匀介质来研究。
由上述可见，当用某种简单形体的物理模型来代替真实的地质体时，总会产生一定的误差，只不过这种误差不致于影响对重力勘探的要求。
2、反问题根据重力异常的形态、幅度大小和分布规律等特征，来确定异常源的形状、大小，位置和产状等参数，称为重力异常的反演问题，简称反问题。
目前使用的方法较多，如特征点法，切线法、选择法等。
三、重力反问题的多解性1、场的等效性：如果不改变包含在引力等位面内物质的总质量，而重新分布其密度，只要使原来的等位面保持形状大小不变，则密度的重新分布与这一等位面和等位面外引力场的分布无关。
（不同的物质密度和质量分布可能引起相同的异常场。
）例如，一个球形矿体，在地表引起的异常决定于它的剩余质量和观测点到球体中心的距离，进行反演计算，不能单独确定它的深度和密度值，从数学上讲，如果保持其剩余质量不变，中心深度也不变．则球体的剩余密度和半径大小可有无穷多个值，但它们产生的异常都是相同的。
2、观测数据总是离散的、有限的：重力测量只能观测到地表的异常值，而不是全部空间的场值；根据片面的场的分布，往往也不能唯一地确定场源的分布情况。
3、实测异常总是包含一定误差。
小误差→模型参数大变化。
因此，有必要研究工作地区的地质资料、岩石的密度资料，以及掌握地质规律，从而减少多解性带来的困难。
通过对各种资料的综合分析，解反演问题时就可以附加—些条件，以便对反问题的解有某些限制。
例如球体的例子，如果密度值确定了，则其半径大小就可以得到唯一解。
在有条件的地方，选择有代表性的异常，可进行钻探工作加以验证，以提高全区解释的质量。
四、解正演问题的基本公式地下各种密度异常体在其质量分布区之外引起的重力异常（包括导数异常），都是根据相应的积分公式计算的。
在计算中，一般取地面直角坐标系，把地面当成水平面，x轴和y轴位于该平面内，z轴垂直向下，于是地球内部任一密度异常体（如图）在其外部空间一点A（x,y,z）的引力位为（1）式中—密度异常体内部的剩余质量元，，其坐标为；—质量元的体积，；—剩余密度，把它视为常数；—观测点到的距离，式（1）在积分号下对被积函数沿z方向求偏导数，即得到该密度异常体在P点产生的重力异常为（2）跟不同坐标方向求偏导数，还可以得到重力位的高阶导数异常的基本公式。
将式（2）对积分，积分区间由到，便可得到沿y轴方向无限延伸的二度体异常的正演公式，即（3）该积分在二度体的整个横截面S上进行。
§5.2简单规则形体的正、反问题粗略估计或准确计算地质体的产状要素时，一些规则形体总是起着重要的作用，因为不仅自然界许多地质体可近似作为规则形体看待，而且任何复杂形体部可以分解为许多不同大小的规则形体。
为了简化讨论，我们假设形体孤立存在、密度均匀、地形平坦、所取剖面皆为中心，对于三维体，是指通过其几何中心的剖面，对于二维体，是指垂直于面。
所谓中心剖面走向的横剖面。
一、球体（点质量）自然界中一些等轴状地质体，例如盐丘、矿巢等，都可以近似当作球体来研究。
若球的密度大于围岩密度，则剩余质量M将引起正异常密度均匀分布的球体可作为剩余质量集中于球心的质点看待，球体在地面某点P产生的附加引力为(1)式中r为P点到球心的距离，的方向由P指向球心。
如将P点选在x轴上，则y＝0，代人(1)式．有(2)设与z轴的夹角为，则有(3)分析：1）当x=0时，求得最大值M（吨）D（米）2）当x→∝时，球体重力异常剖面曲线是一条以纵轴为对称的曲线。
重力异常等值线平面图，该等值线图由一系列以球心在地面的投影为中心、疏密不等的同心圆组成。
在球心附近分布较稀，向外变密，然后又变稀。
3）半幅值点横坐标(4) 4）当M不变时，埋深D增加，异常迅速衰减，曲线变缓。
5）导数二、水平圆柱体自然界中横截面接近圆形的扁豆状矿体、长轴状背斜、向斜等，都可以当作水平圆柱体看待。
沿走向无限延伸的水平圆柱体可视为剩余质显全部集中于其轴线的均匀物质线，无限长水平物质线可视为无穷多个质点(即球体，图中单个圆柱体元相当于一个球体)沿其走向排列而其重力异常应为所有质点的重力异常之和。
1）当x=0时（吨/米）h（米）2）当x→∝时，重力异常剖面曲线是一条以纵轴为对称的曲线。
但在平面图上，异常等位线是一系列与圆柱体轴向平行而且疏密不一的直线。
3）半幅值点横坐标(4) 4）当不变时，埋深D增加，异常曲线变缓。
三、垂直台阶断层或不同岩层的接触带都可以作为台阶处理。
台阶相当于定向无限延伸的一个无限物质层。
1）当x=0时2）当x→+∞时3）当x→-∞时4）当H-h不变，埋深增大时，、、不变，曲线变缓。
5）V的导数曲线特征（Vxz>0）§5.3进行地质解释时应注意的问题1、分析检查重力异常是否满足在允许的误差范围内按需要的详细程度测得所研究的地质因素产生的异常。
————前提条件2、研究分析测区内不同研究对象及与非研究对象的异常之间是否存在具有反映其特征的差异。
————处理：得到较为单一地质因素引起的有效异常3、解释：从“读图”或异常识别开始，由全局深入到局部。
4、从已知到未知的原则：①钻井资料（点），地震剖面（线）作控制解释，然后推广；②从露头区异常特征推断相邻覆盖区。
5、多种数据处理方法的试验应用，确定参数。
6、收集相应的地质、钻探、物性、其他物化探资料，增加已知条件，克服多解性。
7、验证工作，总结经验。
§5.4异常的识别一、异常特征的描述平面等值线图:异常特征主要是指区域性异常的走向及其变化，从东到西(或从南到北)异常变化的幅度有多大。
区域性重力梯级带的方向、延伸长度、平均水平梯度和最大水平梯度值等。
对局部异常来说主要指的是异常的弯曲和圈闭情况，对圈闭状异常应描述其基本形状，如等轴状、长轴状或狭长带状；是重力高还是重力低；重力高、低的分布特点；异常的走向(指长轴方向)及其变化；异常的幅值大小及其变化等。
在综合分析区域异常与局部异常基本特征后，有可能根据异常特征的不同将工区划分成若干小区，以供下一步作较深人的分析研究。
重力异常剖面图:应注意异常曲线上升或下降的规律，异常曲线幅值的大小，区域异常的大致形态与平均变化率，局部异常极大值或极小值的幅度、所在位置等。
二、典型重力局部异常的解释由于不同的地质因素往往会在重力异常平面等值线图上或剖面图上引起相似的异常特征，因此根据某一局部异常来判定它是由什么地质因素引起的，常常是不容易的。
为此，有必要结合地质资料或其他物探解释成果进行综合解释。
1）等轴状重力高基本特征：重力异常等值线圈闭成圆形或接近圆形，异常值中心部分高，四周低，有极大值点。
相对应的规则几何形体：剩余密度为正值的均匀球体，铅直圆柱体，水平截面接近正多边形的铅直棱柱体等。
可能反映的地质因素：囊状、巢状、透镜体状的致密金属矿体，如铬铁矿、铁矿、铜矿等；中基性岩浆(密度较高)的侵入体，形成岩株状，穿插在较低密度的岩体或地层中；高密度岩层形成的穹窿、短轴背斜等；松散沉积物下面的基岩(密度较高)局部隆起；低密度岩层形成的向斜或凹陷内充填了高密度的岩体，如砾石等。
2）等轴状重力低基本特征：重力异常等值线圈闭成圆形或近于圆形，异常值中心低，四周高，有极值点。
相对应的规则几何形体：剩余密度为负的均匀球体，铅直圆柱体，水平截面接近正多边形的铅直棱柱体等。
可能反映的地质因素：盐丘构造或盐盆地中盐层加厚的地段；酸性岩浆(密度较低)侵人体，侵入在密度较高的地层中；高密度岩层形成的短轴向斜；古老岩系地层中存在巨大的溶洞；新生界松散沉积物的局部加厚地段。
3）条带状重力高(重力高带)基本特征：重力异常等值线延伸很大或闭合成条带状，等值线的值中心高，两侧低，存在极大值线。
相对应的规则几何形体：剩余密度为正的水平圆柱体、棱柱体和脉状体等。
可能反映的地质因素：高密度岩性带或金属矿带；中基性侵入岩形成的岩墙或岩脉穿插在较低密度的岩石或地层中；高密度岩层形成的长轴背斜、长垣、地下的古潜山带、地垒等；地下的古河道为高密度的砾石所充填等。
4）条带状重力低(重力低带)基本特征：重力异常等值线延伸很大，或闭合成条带状，等值线的值中心低，两侧高，存在极小值线。
相对应的规则几何形体：剩余密度为负的水平圆柱体，棱柱体和脉状体等。
可能反映的地质因素：低密度的岩性带，或非金属矿带；酸性侵入体形成的岩墙或岩脉穿插在较高密度的岩石或地层中；高密度岩层形成的长轴向斜、地堑等；充填新生界松散沉积物的地下河床。
5）重力梯级带基本特征：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。
相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；地层的拗曲。
三、断裂构造在平面等值线图上的识别。