重力勘探精品PPT课件
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《重力勘探测量方法》PPT课件
●重力测量的方式
路线测量—一般用于概查和普查阶段,测点沿交通方便的道路 布置,测点大致均匀分布,线距没有严格要求.
剖面测量---用于详查或专门性测量,剖面线方向垂直地质体走 向,尽可能通过地质体在地面投影的中心部位,测点不能偏离 剖面线,在正常值区,点距可适当增大.
面积测量---是重力测量的基本形式,可以提供工区内重力异常 的全貌.
⊙金属非金属矿产的重力测量,圈定成矿带; ⊙ 条件有利时,可以圈定成矿体,描述控矿构造; ⊙直接发现埋深浅,体积大的矿体,或对已有矿体进行追踪;
二. 重力测量方法
2. 重力测量的技术设计
●工作比例尺的确定
工作比例尺的大小反映了重力测量工作的详细程度,所谓的工 作比例尺即提交的重力异常图的比例尺.
在区域重力调查中,基本比例尺有: 1:100万,1:50万,1:20万和1:10万四类. 前两者主要用于调查重力空白区; 后两者主要用于能源普查或区调确定的成矿远景区; 对沉积盆地进行较深入的研究,如基底断裂分布研究,寻找古潜
⊙ 研究地球深部构造.地壳厚度变化,深大断裂的部 位及延伸,上地幔密度的不均匀性以及研究地壳的 均衡状态
⊙ 研究大地及区域构造,划分构造单元;研究结晶基 底的起伏及内部成分和构造,圈定沉积盆地范围, 以及研究沉积岩系各密度界面的起伏和内部构造.
二. 重力测量方法
⊙ 探测和圈定与围岩有明显密度差异的隐伏 岩体或岩层,追索两侧岩石密度有明显差异的 断裂,进行覆盖区的基岩地质和构造填图. ⊙ 根据区域地质,构造及矿产分布规律,为划分 成矿远景区提供重力场信息. ⊙ 地球形状的研究,为导弹/宇航器飞行提供极 为重要的基础数据.
二. 重力测量方法 1. 重力测量的地质任务
●区域重力调查 ●能源重力勘探 ●矿产重力勘探 ●水文工程重力勘探 ●天然地震重力勘探
路线测量—一般用于概查和普查阶段,测点沿交通方便的道路 布置,测点大致均匀分布,线距没有严格要求.
剖面测量---用于详查或专门性测量,剖面线方向垂直地质体走 向,尽可能通过地质体在地面投影的中心部位,测点不能偏离 剖面线,在正常值区,点距可适当增大.
面积测量---是重力测量的基本形式,可以提供工区内重力异常 的全貌.
⊙金属非金属矿产的重力测量,圈定成矿带; ⊙ 条件有利时,可以圈定成矿体,描述控矿构造; ⊙直接发现埋深浅,体积大的矿体,或对已有矿体进行追踪;
二. 重力测量方法
2. 重力测量的技术设计
●工作比例尺的确定
工作比例尺的大小反映了重力测量工作的详细程度,所谓的工 作比例尺即提交的重力异常图的比例尺.
在区域重力调查中,基本比例尺有: 1:100万,1:50万,1:20万和1:10万四类. 前两者主要用于调查重力空白区; 后两者主要用于能源普查或区调确定的成矿远景区; 对沉积盆地进行较深入的研究,如基底断裂分布研究,寻找古潜
⊙ 研究地球深部构造.地壳厚度变化,深大断裂的部 位及延伸,上地幔密度的不均匀性以及研究地壳的 均衡状态
⊙ 研究大地及区域构造,划分构造单元;研究结晶基 底的起伏及内部成分和构造,圈定沉积盆地范围, 以及研究沉积岩系各密度界面的起伏和内部构造.
二. 重力测量方法
⊙ 探测和圈定与围岩有明显密度差异的隐伏 岩体或岩层,追索两侧岩石密度有明显差异的 断裂,进行覆盖区的基岩地质和构造填图. ⊙ 根据区域地质,构造及矿产分布规律,为划分 成矿远景区提供重力场信息. ⊙ 地球形状的研究,为导弹/宇航器飞行提供极 为重要的基础数据.
二. 重力测量方法 1. 重力测量的地质任务
●区域重力调查 ●能源重力勘探 ●矿产重力勘探 ●水文工程重力勘探 ●天然地震重力勘探
重力勘探测量方法PPT课件
复杂地形地貌的影响
在山区、高原、沼泽等复杂地形地貌地区进行重力勘探测量时，需要克
服地形障碍，保证测量工作的顺利进行。
03
仪器设备的限制
目前重力勘探测量所使用的仪器设备比较昂贵，且操作复杂，需要进一
步提高设备的稳定性和可靠性，降低测量成本。
重力勘探测量的应用挑战
1 2
资源开发与环境保护的平衡
在资源开发过程中，需要平衡资源利用与环境保 护的关系，避免对环境造成破坏和污染。
精度。
数据插值
对缺失的数据进行插值处理， 填补数据空缺，提高数据完整
性。
异常分离与提取
异常识别
根据重力测量原理和地质特征 ，识别出异常数据。
异常分离
将异常数据从原始数据中分离 出来，便于后续处理和分析。
异常提取
对分离出的异常数据进行提取 ，得到更精确的异常信息。
异常分类
根据异常的特征和性质，对异 常进行分类和标注。
地质解释与推断
地质资料整合
收集和研究相关地质资料，包括地质图、钻 孔资料等。
地质推断
根据解释的异常和地质资料，进行地质推断 和预测。
异常解释
根据地质资料和理论知识，对分离和提取的 异常进行解释。
可视化展示
将处理和分析的结果进行可视化展示，便于 理解和交流。
05 重力勘探测量实例分析
实例一：某地区矿产资源勘探
定义
相对重力测量是使用高精度的测量设 备，在地球上选定具有代表性的点， 测量两点间的重力加速度差值。
目的
方法
常用的相对重力测量方法包括拉科斯 特摆仪法和石英弹簧重力仪法等。
获取地球的重力场变化信息，为地质 勘探、地震监测等领域提供数据支持。
重力勘探和磁法勘探 应用地球物理概论 课件 ppt
2020/6/30
g 异 ＝ g 现 g g 地 g 中 g 高
正常场改正
地形校正
布格重力异常
中间层校正
高度校正
2020/6/30
基准面
3.资料解释
（1）异常划分：区域异常和局部异常 区域异常：反映深而大的地质体，其特点是分布范围 大，变化平稳，有明显的规律性。 局部异常：反映浅而小的地质体，其特点是异常范围小 ，梯度大，变化比较明显。
（4）岩石矿物的磁性（磁测应用前提条件）
磁化率（k）、剩余磁化强度（Mr）、感应磁化强度（Mi）
2020/6/30
M M i M rk T M r
磁铁矿
沉积岩
高
磁化率（k） 低
附：单位换算
（1）SI制 （2）CGSM制 （3）1高斯（Gs）＝10-3安/米(A/m) （4）1高斯（Gs）＝10-4韦/米2或特斯拉(Wb/m2或
g 异 ＝ g 现 g g 地 g 中 g 高
重力异常 正常场改正 地形校正 中间层校正 高度校正
2020/6/30
（4）重力勘探的应用条件
• （1）密度差（剩余质量） • （2）水平（横向）变化 • （3）地形影响有限
g + 0 _
2020/6/30
2. 重力仪器和重力勘探工作方法
2020/6/30
2020/6/30
我国大陆区域重 力场呈现三级台 阶状，由东向西 逐次降低，它们 被两大梯级带分 隔和连接。
1）东部区域 重力高，即第一 台阶。
2）中部弧形 区域重力场，即 第二台阶。
3）青藏区域 重力低，即第三 台阶。
南 海 重 力 异 常
2020/6/30
（2）定性解释：
X,Y, Z, H,T, D, I各量统称为地磁要素
g 异 ＝ g 现 g g 地 g 中 g 高
正常场改正
地形校正
布格重力异常
中间层校正
高度校正
2020/6/30
基准面
3.资料解释
（1）异常划分：区域异常和局部异常 区域异常：反映深而大的地质体，其特点是分布范围 大，变化平稳，有明显的规律性。 局部异常：反映浅而小的地质体，其特点是异常范围小 ，梯度大，变化比较明显。
（4）岩石矿物的磁性（磁测应用前提条件）
磁化率（k）、剩余磁化强度（Mr）、感应磁化强度（Mi）
2020/6/30
M M i M rk T M r
磁铁矿
沉积岩
高
磁化率（k） 低
附：单位换算
（1）SI制 （2）CGSM制 （3）1高斯（Gs）＝10-3安/米(A/m) （4）1高斯（Gs）＝10-4韦/米2或特斯拉(Wb/m2或
g 异 ＝ g 现 g g 地 g 中 g 高
重力异常 正常场改正 地形校正 中间层校正 高度校正
2020/6/30
（4）重力勘探的应用条件
• （1）密度差（剩余质量） • （2）水平（横向）变化 • （3）地形影响有限
g + 0 _
2020/6/30
2. 重力仪器和重力勘探工作方法
2020/6/30
2020/6/30
我国大陆区域重 力场呈现三级台 阶状，由东向西 逐次降低，它们 被两大梯级带分 隔和连接。
1）东部区域 重力高，即第一 台阶。
2）中部弧形 区域重力场，即 第二台阶。
3）青藏区域 重力低，即第三 台阶。
南 海 重 力 异 常
2020/6/30
（2）定性解释：
X,Y, Z, H,T, D, I各量统称为地磁要素
《重力勘探理论基础》PPT课件
第一章 重力勘探基础
重力勘探基础部分要求回答的问题:
1. 什么是重力勘探？ 2. 地球重力场组成和有什么特征? 3. 重力场的场源是什么?与重力场的关系? 4. 重力异常的概念与重力场的关系? 5. 4. 地球重力场受哪些因素影响?遵循哪些规律?
编辑版ppt
1
第一章 重力勘探基础
一、重力勘探概述 二、地球的重力场
● 重力.重力加速度 ● 重力场和重力位
编辑版ppt
2
一、重力勘探概述
1、定义 重力勘探是利用地球内部各种岩(矿)石间因密度差 异而引起的重力场变化来查明地质构造和寻找有用 矿产的一种地球物理勘探方法。
编辑版ppt
3
一、重力勘探概述
2、应用领域
重力测量的应用范围十分广泛
1）构造类 ＊ 利用重力资料可以圈定具有油气远景的沉积岩内部构造、
沿船测重力航线，测高重力异常与 船测重力异常比较之标准偏差
测高重力异常与32条船测重力航线的相对重力结果直接比较，平均标准偏 差为±1.63 mGal，最大为± 2.92 mGal，最小为±0.69 mGal。绝大部分测线 标准偏差小于±2.0 mGal，可以认为这个结果已经达到了目前的船测重力精 度（±1.0-2.0 mGal）。
113
114
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编辑版ppt
15
卫星测高重力场与船 测重力航线比较 23
Free gravity anomaly differences between Altimetry and ship (mGal)
8 4 0 -4 -8
18 6 4 2 0 -2 -4 -6
18.8 8 4 0 -4 -8
重力勘探基础部分要求回答的问题:
1. 什么是重力勘探？ 2. 地球重力场组成和有什么特征? 3. 重力场的场源是什么?与重力场的关系? 4. 重力异常的概念与重力场的关系? 5. 4. 地球重力场受哪些因素影响?遵循哪些规律?
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第一章 重力勘探基础
一、重力勘探概述 二、地球的重力场
● 重力.重力加速度 ● 重力场和重力位
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一、重力勘探概述
1、定义 重力勘探是利用地球内部各种岩(矿)石间因密度差 异而引起的重力场变化来查明地质构造和寻找有用 矿产的一种地球物理勘探方法。
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一、重力勘探概述
2、应用领域
重力测量的应用范围十分广泛
1）构造类 ＊ 利用重力资料可以圈定具有油气远景的沉积岩内部构造、
沿船测重力航线，测高重力异常与 船测重力异常比较之标准偏差
测高重力异常与32条船测重力航线的相对重力结果直接比较，平均标准偏 差为±1.63 mGal，最大为± 2.92 mGal，最小为±0.69 mGal。绝大部分测线 标准偏差小于±2.0 mGal，可以认为这个结果已经达到了目前的船测重力精 度（±1.0-2.0 mGal）。
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卫星测高重力场与船 测重力航线比较 23
Free gravity anomaly differences between Altimetry and ship (mGal)
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18 6 4 2 0 -2 -4 -6
18.8 8 4 0 -4 -8
重力勘探仪器PPT课件
04
航空重力勘探仪器广泛应用于矿产资源勘探、城市规划、环境保护等 领域。
井中重力勘探仪器
01 02 03 04
井中重力勘探仪器是一种用于井中测量的重力勘探仪器，具有高精度 和高分辨率的特点。
它能够提供井筒周围的地质构造和地球重力场信息，为石油、天然气 等矿产资源的勘探和开发提供重要依据。
井中重力勘探仪器通常由井筒内重力加速度计、数据采集和处理系统 等组成，能够实现自动化测量和数据处理。
05 重力勘探仪器的技术发展 与挑战
技术发展现状与趋势
精度与灵敏度提升
随着材料科学和制造工艺的进步，重力勘探仪器的精度和灵敏度 得到了显著提高，能够更准确地探测地下结构和矿产资源。
智能化与自动化
现代重力勘探仪器趋向于智能化和自动化，能够自动进行数据采集、 处理和分析，减少人为误差和操作时间。
多功能集成
海洋重力勘探仪器在海洋地质 调查、海底资源勘探等领域具 有广泛的应用价值。
航空重力勘探仪器
01
航空重力勘探仪器是一种利用飞机进行重力测量的仪器，具有快速、 高效的特点。
02
它能够覆盖大面积区域，提供高精度的重力测量数据，为地质构造、 矿产资源分布等研究提供有力支持。
03
航空重力勘探仪器通常由重力加速度计、导航系统、数据采集和处理 系统等组成，能够实现自动化测量和数据处理。
井中重力勘探仪器在石油、天然气等矿产资源勘探领域具有广泛的应 用价值。
04 重力勘探仪器的应用领域Fra bibliotek地质勘探
01
02
03
寻找油气田
通过重力勘探可以确定地 下的岩性和构造，进而发 现可能存在的油气田。
地质构造研究
重力勘探可以揭示地壳的 起伏和断裂，帮助研究地 质构造的形成和演化。
航空重力勘探仪器广泛应用于矿产资源勘探、城市规划、环境保护等 领域。
井中重力勘探仪器
01 02 03 04
井中重力勘探仪器是一种用于井中测量的重力勘探仪器，具有高精度 和高分辨率的特点。
它能够提供井筒周围的地质构造和地球重力场信息，为石油、天然气 等矿产资源的勘探和开发提供重要依据。
井中重力勘探仪器通常由井筒内重力加速度计、数据采集和处理系统 等组成，能够实现自动化测量和数据处理。
05 重力勘探仪器的技术发展 与挑战
技术发展现状与趋势
精度与灵敏度提升
随着材料科学和制造工艺的进步，重力勘探仪器的精度和灵敏度 得到了显著提高，能够更准确地探测地下结构和矿产资源。
智能化与自动化
现代重力勘探仪器趋向于智能化和自动化，能够自动进行数据采集、 处理和分析，减少人为误差和操作时间。
多功能集成
海洋重力勘探仪器在海洋地质 调查、海底资源勘探等领域具 有广泛的应用价值。
航空重力勘探仪器
01
航空重力勘探仪器是一种利用飞机进行重力测量的仪器，具有快速、 高效的特点。
02
它能够覆盖大面积区域，提供高精度的重力测量数据，为地质构造、 矿产资源分布等研究提供有力支持。
03
航空重力勘探仪器通常由重力加速度计、导航系统、数据采集和处理 系统等组成，能够实现自动化测量和数据处理。
井中重力勘探仪器在石油、天然气等矿产资源勘探领域具有广泛的应 用价值。
04 重力勘探仪器的应用领域Fra bibliotek地质勘探
01
02
03
寻找油气田
通过重力勘探可以确定地 下的岩性和构造，进而发 现可能存在的油气田。
地质构造研究
重力勘探可以揭示地壳的 起伏和断裂，帮助研究地 质构造的形成和演化。
LCR重力仪PPT课件
转动测微轮使亮线精确对准读数线（或使检流计指针对准零线），待
摆杆静止30m后再读数，按同样的方法读够3次，记下读数和时间
（精确到分）每次读数时都应使亮线从左向右，从一个方向精确对准
读数线，以消除齿轮的间隙误差。各次读数超限时（一般规定为
5uGal,相当于G型仪器0.5格,D型仪器5格）应补测,直到取得一组数据
3
为了纪念第一个测量第一个测量重力加速度的物理学家 把重力加速度的CGS单位称为“伽”及1cm/s2=1Gal
但地面上的重力加速度并不是到处都相同,这个现象是 300多年前法国人里歇发现的
在国际单位制(SI)中重力的单位是kg.m/s2.。重力加速 度的单位是m/s2.规定以1m/s2的10-6为国际通用重力单位 （gravity unit）,简写成“g.u.”
10
性能参数
型号
测量范围 测量精度 零点漂移
重复性 电源 净重
D型
2000g.u. 0.02 g.u. ~5g.u./月(1年以上) ~10 g.u./月(1年以内) ~0.05 g.u. DC12V 3.2kg
G型
70000g.u. 0.04 g.u. ~5 g.u./月(1年以上) ~10 g.u./月(1年以内) ~0.1 g.u. DC12V 3.2kg
下面 是CGS和SI单位制的相互关系
1m/sห้องสมุดไป่ตู้=106g.u.
1Gal= 104g.u.= 10-2m/s2
1mGal= 10g.u.= 10-5 m/s2
1μGal=10-2g.u.= 10-8m/s2
4
重力的测量
根据测量的物理量的不同，重力测量可分为动力法和静力法。 动力法测量的是物体的运动状态（时间与路径），用以测量重 力的全值（绝对重力值） 静力法观测的是物体的平衡状态，用以确定两点间的重力差值 （相对重力值）。我们通常所说的重力仪就是这种作相对测量 的仪器
地球物理勘探之重力勘探ppt文档
常见的工作比例尺
注意：1至少应有一条测线穿过异常，所以线距应不大于该异常 的长度
2测线应垂直（或大致垂直）于探测对象的走向。
（2）精度要求及误差分配 包括重力观测值的均方误差、对重力观测值进行校正时各
项校正值的均方误差等 （3）重力测量的方式
路线测量 剖面测量 面积测量
二、仪器的检查与标定
1、重力仪的静态试验
二、地球的重力场
正常重力场 重力场随时间的变化
重力异常
（一）正常重力场
要想求取地球的正常重力值，引入一个与大地水准面形状十 分接近的正常椭球体来代替实际地球体（梨形），我们把它称为 参考椭球体。 其赤道半径约6378.160km，两极半径约 6356.755km。
假定正常椭球体的表面是光滑的，内部的密度分布是均匀的， 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。
根据场论，必存在一个新的原函数，这个函数同样是研究点 坐标的单值连续函数，而且对这个函数沿不用的方向求导数，恰 好等于重力场强度在求导方向的分量。这个原函数就叫重力位函 数，简称重力位。
W (x,y,z)
Gdm1w2(x2y2) 2
重力位=引力位+惯性离心力位
即：
w g(x) x
w g( y) y
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）
g 9 .78 (1 0 0 .0 30s 52 i 3 n 0 0 .02 0s 02 i0 2 n )07
的弹簧位移△s，最后乘以格值c，从而计算出两点之间的重力差。
地球物理重力法PPT课件
什么是重力异常？
前面讨论地球的正常重力，目的是为了从 引起重力变化的多种因素中，消除正常重 力变化的部分，从而获得与围岩密度不同
的地质体所引起的重力变化。
在重力勘探中，将由于地下岩石、矿 物密度分布不均匀所引起的重力变化 称为重力异常＝该点实测值减正常值
造成重力异常的主要原因有：
1、地球的自然表面并不像大地水准面那 样光滑，而是起伏不平的； 2、地球内部介质密度分布不均匀。这种 密度的不均匀性有一部分是地质构造和 矿产引起的。 所以这类异常是重力勘探所要研究的主要 内容。
（一）地球重力场
在地球表面上，全球重力平均值约为9.8m / s2。 赤道处的平均重力值为9.78m / s2,两极处9.832m / s2， 赤道到两极重力变化大约为0.05m / s2。
（二）重力位
引入重力位，简化计算，三个分量—一个位函数。
由物理学可知：在保守力场中，可用位函数来研究场的特征。
（二）利用人造地球卫星轨道测定大地水准面
假定地球是一个均质圆球，人造地球卫星质量很小，可以 忽略，又假设卫星在真空中运行，其轨道就是一个椭圆。 该轨道称正常轨道。它有8个参数：升交点、升交点赤 径、轨道倾角、近地点、近地点角距、真近点角、偏近 点角、平近点角。
理想情况下，人造卫星的正常轨道可用开普勒三定律来描 述。1、轨道是椭圆。2、相等的时间内，扫过的面积相 等。3、周期的平方与卫星轨道椭圆长轴的立方成正比。
四、地球内部的重力场
地球上的重力是地球质量的引力和离心力的矢量和。由
于离心地重力球力远的值 小于引力，故可忽略。因此，地球内部的
重力可以简单的看作是引力。 地幔上部随深度增
如果把地球看成是一个由均质同心球层加组而成增的球加体，，在则 2900公里达到最
3重力野外测量.ppt
(五)天然地震重力测量 主要研究重力场在台站点上或沿某一 地震活动带重力随时间的变化。在台站上 的观测结果是临震预报的手段之一; 为了完成上述的地质任务，需要按一 定的测网和一定的精度要求进行重力测量。 由于不同对象产生的异常不同， 对同一研 究对象其研究程度也有不同，因而测网密 度和测量精度要求也不相同。
二、重力仪的动态试验
通过此项试验，可以了解仪器动态混合 零点漂移的速率,动态观测下达到的可能精度; 最佳工作时间范围和确定最大线性时间间隔。 动态试验是在接近野外施工条件下进行， 选取具有一定重力差的两个点 (或多个点)， 采用与施工相同的运输方式，以多次重复观 测的方法进行。
两点间单程观测时间间隔为10~15分钟，同 时记录气温。试验时间应超出开工前和收 工后各一小时，并不少于12小时。
• 3.测网的形状 • 小比例尺测量可以沿一些交通路线布 置测点，在图上每平方厘米内能有0.53个 测点。在详查或更大比例尺测量中,点线距 应相等; • 4.对地表投影有明显走向的勘探对象，应 用矩形网；对等轴状的勘探对象，宜采用 方形网 • 5.测线方向与其走向相垂直。
• 重力测量的测区范围： • 应将探测对象或异常布置在测区的中央。 测区边界应尽量规则。 • 测区范围一般应包括必要的正常值。 • 表1.3-1与1.3-2列出了各种比例尺测 量时的点、线距要求，供设计时参照选择
(二)精度要求及误差分配
确定重力异常的精度，一般用异常的 均方误差来衡量;重力异常的均方误差应根 据地质任务和工作比例尺来确定。例如， 在金属矿重力普查时，通常是取最小的有 意义的异常幅值的1/21/3来做为异常的均 方误差。
• (三)重力测量的方式 • 路线测量--般用于概查或普查阶段， 重力测点是沿交通方便的道路布置，测点 大致均匀分布，线距没有严格要求。 • 剖面测量多用于详查或专门性测量， 剖面线方向应垂直地质体走向，
重力勘探课件资料
前言
假定地球是一个均匀的具有同心层结构的理想 球体，则地球对位于地球表面上的物体的吸引力应 当到处相同，且重力应当由唯一的恒定值。事实上， 地球是不均匀的，非球形的并且是旋转的，其表面 也是起伏不平的。所有这些实际情况都使地球表面 上的重力值发生变化。但是，这种变化是很微小的， 只有借助于非常灵敏的仪器，才能对它作出精确的 测定。
存在重力作用的空间称为重力场。
地球重力场
图1地球外部任一点单位质量所受的力
地球重力场
地球全部质量M E对质量为m的物体的引力可根据牛顿万 有引力定律来计算
F
GM R3
E
m
R
(1.1)
式中R为地心至m处的矢径，负号表示F与R方向相反，G
为万有引力常数。G的数值牛顿在世时并未确定，而是
1798年由卡文迪什在实验室里首先测出的。G的公认值在
在地球表面上，全球重力平均值约为9.8 m/s2。 赤道重力平均值为9.780 m/s2，两极平均值为 9.832 m/s2，从赤道到两极重力变化大约为0.05 m/s2，这个量级接近地球平均重力值的0.5%。而 地球自转产生的惯性离心力在赤道最大，平均也 只有0.0339 m/s2。日、月等天体对地面物质的最 大作用为3.2×10-5m/s2。
离心力为
c mω2r
(1.2)
地球重力场
从牛顿第二定律可知，重力P是质量m和重力加速度g的 乘积，即P=mg。当被吸引质量m为单位质量时，则重力的 数值就等于重力加速度。所以在重力测量中，往往把重力加 速度叫做重力。所谓重力测量实际上是测定重力加速度的数 值。由此，重力（即重力加速度）的单位在CGS制中为 cm/s2 ，称为“伽”（gal）（为纪念伽利略而定名）。
二、重力位
重力勘探数据处理68页PPT
拉
60、生活的道路一旦选定，就要勇敢地律的基础有两个，而且只有两个……公平和实用。——伯克 7、有两种和平的暴力，那就是法律和礼节。——歌德
8、法律就是秩序，有好的法律才有好的秩序。——亚里士多德 9、上帝把法律和公平凑合在一起，可是人类却把它拆开。——查·科尔顿 10、一切法律都是无用的，因为好人用不着它们，而坏人又不会因为它们而变得规矩起来。——德谟耶克斯
重力勘探数据处理
56、书不仅是生活，而且是现在、过 去和未 来文化 生活的 源泉。 ——库 法耶夫 57、生命不可能有两次，但许多人连一 次也不 善于度 过。— —吕凯 特 58、问渠哪得清如许，为有源头活水来 。—— 朱熹 59、我的努力求学没有得到别的好处， 只不过 是愈来 愈发觉 自己的 无知。 ——笛 卡儿
60、生活的道路一旦选定，就要勇敢地律的基础有两个，而且只有两个……公平和实用。——伯克 7、有两种和平的暴力，那就是法律和礼节。——歌德
8、法律就是秩序，有好的法律才有好的秩序。——亚里士多德 9、上帝把法律和公平凑合在一起，可是人类却把它拆开。——查·科尔顿 10、一切法律都是无用的，因为好人用不着它们，而坏人又不会因为它们而变得规矩起来。——德谟耶克斯
重力勘探数据处理
56、书不仅是生活，而且是现在、过 去和未 来文化 生活的 源泉。 ——库 法耶夫 57、生命不可能有两次，但许多人连一 次也不 善于度 过。— —吕凯 特 58、问渠哪得清如许，为有源头活水来 。—— 朱熹 59、我的努力求学没有得到别的好处， 只不过 是愈来 愈发觉 自己的 无知。 ——笛 卡儿
重力勘探概述分析PPT课件
因此研究地球重力场就不只局限于应用天文、 大地和地面重力测量资料，利用卫星观测资料建立 全球重力场模型和确定大地水准面的理论和技术得 到了迅速发展。
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目前卫星重力探测技术主要有以下4种模式： ① 地面跟踪观测卫星轨道摄动。 ② 卫星测高。 ③ 卫星跟踪卫星。 ④ 卫星重力梯度测量。
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5) 与其他物探方法配合，圈定金属及非金属 矿产成矿带；在条件有利时，可以探测并描述 控矿构造，或圈定成矿岩体；或者直接发现埋 藏较浅、体积较大的矿体或对已知矿体进行追 踪等。
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6) 在水文及工程地质方面，可以研究浮土下基岩面 的起伏和有无隐伏断裂、空洞，以确保厂房或大坝 等工程的安全；寻找水源，如寻找利于储水的地下 溶洞、破碎带、地下河道等；危岩、滑坡体的监测； 地面沉降研究；在地热田的勘测开发过程中，发现 热源岩体，监测地下水的升降以及水蒸气的补给情 况，以便合理、持久地开发地热田等。
重力勘探在我国国民经济中的应用经历了一个从 局部(地区、部门)发展到全局(全国、各个领域)的过 程，经历了一个从局部地区的找矿发展到大区域的 矿产勘探，研究地球构造，以及解决某些工程地质 问题的过程。
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除了石油勘探外，在20世纪60年代的铬铁矿普查， 以及20世纪70年代的富铁矿普查中，重力勘探都是 一种主要的方法。
① 普通点的布置与观测 ② 检查点的布置与观测 ③ 补充观测
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六、测地工作
① 按照技术设计要求布设重力测网，提供野外的重 力测点位置。 ② 确定重力测点的坐标，以便对重力测量结果进行 正常正常场校正和展点绘图。 ③ 确定重力测点的绝对或相对高程，以便对重力测 量结果进行高度校正和中间层校正。 ④ 当测区内地形起伏较大，地形影响不能忽略时， 为了进行地形校正，需做相应比例尺的近区地形测 量。
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目前卫星重力探测技术主要有以下4种模式： ① 地面跟踪观测卫星轨道摄动。 ② 卫星测高。 ③ 卫星跟踪卫星。 ④ 卫星重力梯度测量。
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5) 与其他物探方法配合，圈定金属及非金属 矿产成矿带；在条件有利时，可以探测并描述 控矿构造，或圈定成矿岩体；或者直接发现埋 藏较浅、体积较大的矿体或对已知矿体进行追 踪等。
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6) 在水文及工程地质方面，可以研究浮土下基岩面 的起伏和有无隐伏断裂、空洞，以确保厂房或大坝 等工程的安全；寻找水源，如寻找利于储水的地下 溶洞、破碎带、地下河道等；危岩、滑坡体的监测； 地面沉降研究；在地热田的勘测开发过程中，发现 热源岩体，监测地下水的升降以及水蒸气的补给情 况，以便合理、持久地开发地热田等。
重力勘探在我国国民经济中的应用经历了一个从 局部(地区、部门)发展到全局(全国、各个领域)的过 程，经历了一个从局部地区的找矿发展到大区域的 矿产勘探，研究地球构造，以及解决某些工程地质 问题的过程。
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除了石油勘探外，在20世纪60年代的铬铁矿普查， 以及20世纪70年代的富铁矿普查中，重力勘探都是 一种主要的方法。
① 普通点的布置与观测 ② 检查点的布置与观测 ③ 补充观测
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六、测地工作
① 按照技术设计要求布设重力测网，提供野外的重 力测点位置。 ② 确定重力测点的坐标，以便对重力测量结果进行 正常正常场校正和展点绘图。 ③ 确定重力测点的绝对或相对高程，以便对重力测 量结果进行高度校正和中间层校正。 ④ 当测区内地形起伏较大，地形影响不能忽略时， 为了进行地形校正，需做相应比例尺的近区地形测 量。
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• 地球表面约70%的面积被水覆盖，陆地约占30%， 无论陆地还是海底，地形都有高低起伏，十分复杂 ，且处于不断变化之中，精确地描述地球的形状是 不可能的，也是没有必要的。
• 但是由于各种实际的需要，又必须对地球的形状加 以描述。所有对地球形状的规则性的描述都是对实 际形状的近似。
• 地球表面最高点（珠穆朗玛峰）海拔8848m，最深 处（马里亚那海沟）在水下10830m，相对高差近 20km，但与整个地球的尺寸相比仍是很小的，只 有不到1/300。因而在宏观上将地球近似为表面光 滑的规则形体还是很有实际意义的。
• 地球公转轨道面称为黄道面，地轴与地球轨道面的
夹角为66°33’，因而黄道面
与赤道面的夹角（黄赤
地球
夹角）为23°27’。 月球
பைடு நூலகம்太阳
（华东）
3. 地球的形状
• 对于我们身处的世界，人类曾有过错误的认识。
– 许多古老的民族都认为大地是平的，而自己所处的位置是世界的中心，如 中国古代神话中认为其东西南北均为海洋，希腊罗马神话中也描述天有四 角，各有巨人（Atlas）以肩负天。
149600000/6376=23463 149597000/6376=23462.5
• 地球与月球质量比：ME/MM=81.3 • 月球公转轨道半径/地球半径：
384000/6376=60
（华东）
§1.1.2 重力和重力异常
• 主要内容
– 1. 重力（场） – 2. 重力的变化 – 3. 正常重力 – 4. 重力异常 – 5. 重力探测的条件
上地壳：花岗岩类，硅铝层，2.7g/cm3 下地壳：玄武岩类，硅镁层，2.9g/cm3 上下地壳之间的界面为康拉德界面 地壳底界面称为莫霍洛维奇界面
地幔：地壳向下到约2900km，密度大 于3.3g/cm3，并且随深度的加深而增 大。认为上地幔平均为3.5g/cm3，下 地幔平均为5.1 g/cm3。
（华东）
地球物理勘探
• 内容提要
– §1.1 重力勘探的理论基础 – §1.2 重力勘探的方法技术 – §1.3 重力资料的地质应用
重力勘探
（华东）
§1.1 重力勘探的理论基础
• 内容提要
– §1.1.1 关于地球的基本知识 – §1.1.2 重力和重力异常 – §1.1.3 岩（矿）石的密度 – §1.1.4 重力勘探的正、反问题
地核：2900km深到地心，密度可能大 于10.0g/cm3。
（华东）
5. 相关的基本参数
• 地球的平均密度： ρE = 5.515 g/cm3 • 地球的平均半径： RE=6376km • 地球的总质量约为：ME=5.976×1024kg
• 太阳与地球质量比：MS/ME=332946.0 • 地球公转轨道半径/地球半径：
• 实际上，地球的形状就体现在人类的感官中，视野 的高与远之间的关系就包含了地球的形状含义。
（华东）
地球的形状（续）
h
r
R
R
• 这里假定目击者视点与视野最远点的连线为地面的
切线。根据几何关系，目击者高度 h ，最大视野 r
和地球半径 R 之间满足关系：
•
(R h)2 R2 r 2
（1.1.1）
（华东）
地球的形状（续）
• 从中可以得出地球半径的估算式：
•
R r2 h2
2h
（1.1.2）
• 取h=1.65m，r=4.6km，可得地球半径的估计值
R=6412km，与实测值非常接近。
• 随着航天科技的发展，人类可以从遥远的宇宙空间 给地球拍照或直接观测，证实了地球确实为球体。
（华东）
地球表面起伏
• 直到19世纪（日心说的建立和）牛顿建立起精确的 引力理论，人类的认识才走上科学的道路，认识到 世界是一个球体，并称之为地球。
– 公元前6世纪，希腊人已经把大地看成球体；公元前4世纪，阿里士多德（ Artistotle）在他的名著《De Caelo》中明确指出大地是球形；东汉张衡(公元 78-139年)在《浑天仪图注》里写道：“天体圆如弹丸，地如鸡中黄……天之包 地犹壳之裹黄” 。可见，地球是圆的这个概念在远古就已模糊地存在了。
（华东）
大地水准面
大地测量学中规定：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，即大地水准面的形状作 为地球的基本形状。大地水准面的形状可以有不同 精度的近似。
• 一级近似：正球体
– 平均半径：Rav=6376km
• 二级近似：旋转椭球体
– 赤道半径：Re=6378.160km
– 极半径： Rp=6356.155km
地球物理勘探
第一章 重力勘探
重力勘探（gravity exploration）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。
：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。
卫星观测资料表明：大地水准面并非标准的椭球面，
在北极高出十余米，在南极凹进二十余米，因而近
似为梨形体面。
（华东）
4. 地球的内部结构
• 根据天然地震和人工地震的研究成果，地球内部物 质基本上是呈同心层状分布，由地表到地心可分为 地壳、地幔和地核三部分。
地球的层圈结构
（华东）
地球的层圈结构
地壳：平原区一般30～40km，山区和 高原地区一般60～70km，最厚可达 80～90km，海洋区约几～十几km。
（华东）
§1.1.1 关于地球的基本知识
• 重力勘探的研究内容是地球重力场，其影响因素包 括内部质量（密度）分布、运动状态、相应的轨道 几何参数，以及邻近的天体等。
• 内容提要
– 1. 地球在太阳系中的位置 – 2. 地球的运动 – 3. 地球的形状 – 4. 地球的内部结构 – 5. 相关的基本参数
（华东）
1. 地球在太阳系中的位置
地球是太阳 系九/八大行 星之一，按 离太阳由近 及远的次序 为第三颗。
它有一个天 然卫星--月 球，二者组 成一个地月 系统。
（华东）
2. 地球的运动
• 地球像一只陀螺，沿自转轴自西向东不停地旋转， 自转周期为23小时56分4秒，约等于24小时。同时 ，地球还围绕太阳公转，公转周期为365.25天，公 转轨道是椭圆形。
• 但是由于各种实际的需要，又必须对地球的形状加 以描述。所有对地球形状的规则性的描述都是对实 际形状的近似。
• 地球表面最高点（珠穆朗玛峰）海拔8848m，最深 处（马里亚那海沟）在水下10830m，相对高差近 20km，但与整个地球的尺寸相比仍是很小的，只 有不到1/300。因而在宏观上将地球近似为表面光 滑的规则形体还是很有实际意义的。
• 地球公转轨道面称为黄道面，地轴与地球轨道面的
夹角为66°33’，因而黄道面
与赤道面的夹角（黄赤
地球
夹角）为23°27’。 月球
பைடு நூலகம்太阳
（华东）
3. 地球的形状
• 对于我们身处的世界，人类曾有过错误的认识。
– 许多古老的民族都认为大地是平的，而自己所处的位置是世界的中心，如 中国古代神话中认为其东西南北均为海洋，希腊罗马神话中也描述天有四 角，各有巨人（Atlas）以肩负天。
149600000/6376=23463 149597000/6376=23462.5
• 地球与月球质量比：ME/MM=81.3 • 月球公转轨道半径/地球半径：
384000/6376=60
（华东）
§1.1.2 重力和重力异常
• 主要内容
– 1. 重力（场） – 2. 重力的变化 – 3. 正常重力 – 4. 重力异常 – 5. 重力探测的条件
上地壳：花岗岩类，硅铝层，2.7g/cm3 下地壳：玄武岩类，硅镁层，2.9g/cm3 上下地壳之间的界面为康拉德界面 地壳底界面称为莫霍洛维奇界面
地幔：地壳向下到约2900km，密度大 于3.3g/cm3，并且随深度的加深而增 大。认为上地幔平均为3.5g/cm3，下 地幔平均为5.1 g/cm3。
（华东）
地球物理勘探
• 内容提要
– §1.1 重力勘探的理论基础 – §1.2 重力勘探的方法技术 – §1.3 重力资料的地质应用
重力勘探
（华东）
§1.1 重力勘探的理论基础
• 内容提要
– §1.1.1 关于地球的基本知识 – §1.1.2 重力和重力异常 – §1.1.3 岩（矿）石的密度 – §1.1.4 重力勘探的正、反问题
地核：2900km深到地心，密度可能大 于10.0g/cm3。
（华东）
5. 相关的基本参数
• 地球的平均密度： ρE = 5.515 g/cm3 • 地球的平均半径： RE=6376km • 地球的总质量约为：ME=5.976×1024kg
• 太阳与地球质量比：MS/ME=332946.0 • 地球公转轨道半径/地球半径：
• 实际上，地球的形状就体现在人类的感官中，视野 的高与远之间的关系就包含了地球的形状含义。
（华东）
地球的形状（续）
h
r
R
R
• 这里假定目击者视点与视野最远点的连线为地面的
切线。根据几何关系，目击者高度 h ，最大视野 r
和地球半径 R 之间满足关系：
•
(R h)2 R2 r 2
（1.1.1）
（华东）
地球的形状（续）
• 从中可以得出地球半径的估算式：
•
R r2 h2
2h
（1.1.2）
• 取h=1.65m，r=4.6km，可得地球半径的估计值
R=6412km，与实测值非常接近。
• 随着航天科技的发展，人类可以从遥远的宇宙空间 给地球拍照或直接观测，证实了地球确实为球体。
（华东）
地球表面起伏
• 直到19世纪（日心说的建立和）牛顿建立起精确的 引力理论，人类的认识才走上科学的道路，认识到 世界是一个球体，并称之为地球。
– 公元前6世纪，希腊人已经把大地看成球体；公元前4世纪，阿里士多德（ Artistotle）在他的名著《De Caelo》中明确指出大地是球形；东汉张衡(公元 78-139年)在《浑天仪图注》里写道：“天体圆如弹丸，地如鸡中黄……天之包 地犹壳之裹黄” 。可见，地球是圆的这个概念在远古就已模糊地存在了。
（华东）
大地水准面
大地测量学中规定：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，即大地水准面的形状作 为地球的基本形状。大地水准面的形状可以有不同 精度的近似。
• 一级近似：正球体
– 平均半径：Rav=6376km
• 二级近似：旋转椭球体
– 赤道半径：Re=6378.160km
– 极半径： Rp=6356.155km
地球物理勘探
第一章 重力勘探
重力勘探（gravity exploration）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。
：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。
卫星观测资料表明：大地水准面并非标准的椭球面，
在北极高出十余米，在南极凹进二十余米，因而近
似为梨形体面。
（华东）
4. 地球的内部结构
• 根据天然地震和人工地震的研究成果，地球内部物 质基本上是呈同心层状分布，由地表到地心可分为 地壳、地幔和地核三部分。
地球的层圈结构
（华东）
地球的层圈结构
地壳：平原区一般30～40km，山区和 高原地区一般60～70km，最厚可达 80～90km，海洋区约几～十几km。
（华东）
§1.1.1 关于地球的基本知识
• 重力勘探的研究内容是地球重力场，其影响因素包 括内部质量（密度）分布、运动状态、相应的轨道 几何参数，以及邻近的天体等。
• 内容提要
– 1. 地球在太阳系中的位置 – 2. 地球的运动 – 3. 地球的形状 – 4. 地球的内部结构 – 5. 相关的基本参数
（华东）
1. 地球在太阳系中的位置
地球是太阳 系九/八大行 星之一，按 离太阳由近 及远的次序 为第三颗。
它有一个天 然卫星--月 球，二者组 成一个地月 系统。
（华东）
2. 地球的运动
• 地球像一只陀螺，沿自转轴自西向东不停地旋转， 自转周期为23小时56分4秒，约等于24小时。同时 ，地球还围绕太阳公转，公转周期为365.25天，公 转轨道是椭圆形。