重力勘探作业参考答案

勘察地球物理——重力勘探作业参考答案
1.请解释重力异常的实质。

答：.在重力勘探中，由于地下岩矿石密度分布不均匀所引起的重力变化称为重力异常，其为地面上某点的重力观测值与该点正常重力值之差。

其原因为：
①重力观测在地球自然表面而非大地水准面，二者之间的物质及高差引起重力场强度变化；
②地球内部物质非同心层分布，地壳内物质密度的不均匀分布；
③地球内部物质的变动及重力日变。

2.岩矿石密度有哪些特征。

答：岩（矿）石的密度的一般规律：火成岩密度＞变质岩密度＞沉积岩密度。

岩矿石密度常受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充填物成分、岩石所承受的压力所影响。

具体如下：
（1）火成岩：主要取决于矿物成分及其含量，如镁铁质含量高的基性岩密度较酸性岩大；成岩过程的冷凝、结晶分异；成岩环境，如侵入与喷发。

（2）沉积岩：主要取决于孔隙度大小和充填物成分及充填孔隙比例；上覆岩层对下伏岩层压实作用。

（3）变质岩：主要由变质的性质和变质程度决定，与矿物成分、矿物含量和孔隙度均有关；通常区域变质使密度变大，如片麻岩之于千枚岩、大理岩之于灰岩；动力变质破坏原岩结构使得密度值下降；总体较复杂，需具体问题具体分析。

3.画出球体重力异常的剖面特征与平面特征，它与水平重力异常有什么不同？
答：球体重力异常剖面特征与平面特征如图：
球体重力异常剖面特征与水平圆柱体重力异常类似，关于球心左右对称，最大值出现在球心在地表的投影处。

在剖面特征上重力异常随距离增大而衰减的速度球体的要大于柱体。

重力异常平面等值线图：球体为一簇以球心在地面投影点为圆心的许多不等间距的同心圆；水平圆柱体为一组不等间距的平行直线。

4.什么是相对布格重力异常，写出其表达式。

答：布格重力异常是对观测值进行地形校正、布格校正（高度校正与中间层校正）和正常场校正后获得的。

相对布格重力异常是取总基点所在的水准面作为比较各测点异常值大小的基准面
所获得的异常值。

观测值是相对重力值k g ∆ 。

布格校正用的高程是测点相对总基点的相对高程，表达式为：
ϕg g g g b T k ∆-∆+∆+∆=∆B g
5.举例说明重力勘探的应用。

答：1)了解上地幔的密度变化；2）研究地壳深部构造及地壳地活动性；3）划分大地构造单元（如地台与地槽的界线）；4）圈定具有油气远景的沉积岩内部构造、盐丘及煤田盆地；5）寻找金属矿、钾盐；6）天然地震预报。

自己举例。

6.地球物理反演的多解性及引起的原因。

答：重力解释中固有的多解性, 即无数个不同的场源体可以引起在测量精度范围内相同的异常, 严重影响到计算结果的可靠性, 使解释者难以从计算得到的许多模型体中选择出适当的模型体表示引起观测异常的地质体。

其原因有：
①场源体在其以外的空间引起的异常时连续分布的，而我们只能在空间中某一个平面或剖面上采集到场的部分信息，信息的不足会使反演结果带来多解性；
②重力异常剖面没有达到足够的长度，即没有观测到一个地质体引起的完整的异常，这也会导致多解性；
③用于反演的异常中包含有观测及数据整理带来的误差，把这一包含误差的异常数据用于反演过程，势必增加了解的不确定性。

7.什么是重力异常的解析延拓？向上与向下延拓各有什么作用？
答：根据观测人平面或剖面上的重力异常值计算高于它的平面或剖面上异常值的过程为重力异常的解析延拓。

向上延拓有利于相对突出深部异常特征，向下延拓有利于突出浅部异常特征。

8.什么是重力的导数法？重力高次导数有什么用途？
答：将布格重力异常换算成它的导数和高次导数，即为重力的导数法。

其用途有：
①不同形状地质体的重力异常导数具有不同的特征，这有助于对异常的解释和分类；
②重力异常的导数可以突出浅而小的地质体的异常特性而压制区域性深部地质因素的重力效应，在一定程度上可以分离不同深度和大小异常源引起的叠加异常。

导数次数越高，这种分辨能力越强；
③重力高阶导数可以将几个互相靠近、埋藏深度相差不大的相邻地质体引起的叠加异常分离开来。