02 地球物理场
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值
常用重力单位：“毫伽” (mGal)，1mGal=10-3Gal 高精度重力测量常用： “微伽”(Gal), 1Gal=10-3mGal= 106Gal 新老单位换算：1g.u.=0.1mGal=100Gal，1mGal=10g.u.
重力的变化
重力加速度并非恒量，存在时、空变化，变化量相对重力全 值(约9.8m/s2)来说太小，必须用重力仪测量。 空间上重力变化的原因有： 地球半径并不处处相同（径向）。地球非理想球体，而是近于
重力勘探的单位：
重力勘探中凡提及重力均指重力加速度，因此，重力的单位实 际上已不再是力的单位，而是重力加速度的单位。 国际单位SI制：m/s2 ，无专用名称 常用重力单位：g.u.(gravity unit)=10-6 m/s2，1m/s2=106 g.u. CGSM制：“伽”(Gal)—纪念伽利略：第一个测定重力加速度
地球 基本磁场
用于编制世界地磁图
非偶极子场Tm
(大陆磁场或世界异常)
地壳磁场Ta
（异常场或磁异常）
属全球地磁场的局部现象
地壳内的岩石、矿物及 地质体在基本地磁场磁 化作用下所产生的磁场
是磁法勘探的重要研究对象
磁异常Ta
磁 异 常 Ta
局部异常(Ta/)
区域磁场(Ta//)
分布浅，几~几拾km
分布深、几百~几千km
是按研究目不同提出的地磁场分类方法。
特点： 确定性。地磁学研究中，正常地磁场确指（T0+Tm+Tse） “地球基本磁场+Tse”，磁异常确指“地壳场”Tm 相对性。通常情况下，正常场和异常场是相对的概念。
正常磁场可以认为是磁异常(即所要研究的磁场)的背景场或基准场。
如，研究大陆磁异常（Tm），中心偶极子场（T0）可视为正常场； 研究地壳磁场Ta，地球基本磁场（T0+Tm）可视为正常场
地磁场的分布特点及变化规律 地磁图——描述地球基本磁场变化特征的图件
定义：根据地磁测量得到的某一特定日期（一般选在1月1日零 点零分）的测量结果，按照经纬坐标网绘制的地磁要素等值线 图，称为地磁图。 分类：按编图范围分为：世界地磁图和局部地磁图两种； 世界地磁图表示全球范围内地磁场的分布，通常每5年编绘一次
Tse (1％)
源于地球外
Ti (2/3)
源于地球内
变化磁场T
起因于地球外部
Te (1/3)
源于地球外
A.施密特，1885年利用总磁场的 球谐分析方法和面积分法划分
通常所指地球稳定磁场主要是内源稳定场、它由以下三部 分组成 中心偶极子磁场T0
地 球 稳 定 磁 场 Tsi
内源场
几乎占80％~85％，代表了地磁场 空间分布的主要特征
略讲
重力位
重力场为矢量场，根据场论，从场力作功的角度可引入一 个标量“位’’函数来方便地描述重力场，称为重力位， 它沿某个方向求偏导数恰好等于重力在该方向的分力。或 者说，重力可以用重力位 W(x,y,z) 的梯度表示。相应有引 力位和离心力位。 即 W(x,y,z) =V(x,y,z) +U(x,y,z) P=gradW=W 由场论知识，在地球外部，引力位V满足拉普拉斯方程， 但惯性离心力位不满足拉普拉斯方程：
一、重力场的基本特征
二、地球磁场的基本特征
三、地下稳定电流场和交变 电磁场的基本特征 四、弹性波场的基本特征
S N
地球磁场的基本概念
地球周围存在着磁场，称为地球磁场。地磁场是矢量场，其 分布范围广，从地核到空间磁层边缘处处有分布。 表征地磁场的物理量是地磁场感应强度。 过去，CGSM制 ，真空中磁感应强度与磁场强度相当，故 以往磁法勘探书中将磁感应强度称做磁场强度；目前，仍 沿用这一习惯称法、除岩石、矿石磁化磁场确系磁场强度 外，一般提及地磁场强度均指地磁感应强度。 地磁场强度（地磁感应强度）的单位--磁法勘探单位 SI制：用特斯拉或符号T表示， 磁法勘探实用单位：纳特(nT) 1T＝IWb／m2(韦(伯)／米2)，1nT＝10-9T CGMS制：常用单位为伽玛()，l＝10-5Gs(高斯)＝1nT
1980年-17届国际大地测量和地Baidu Nhomakorabea物理联合会
正常重力公式
拉普拉斯方法 斯托克斯方法
gp为两极重力值；ge为赤道重力值；称为地球的重力(或力学)扁度； 为计算点的纬度；地球扁率 。
地球表面正常重力场的基本特征
正常重力场是据客观需要提出的假象场，非客现存在。反映 的是理想化条件下地球表面重力变化的基本规律；对不同参数 的地球模型，可有不同公式。（注意：重力场为物质场，客观存在） 一般表示地球的稳定重力场； 特点： 单极场。正常重力值的大小和方向只与纬度有关；且随纬度 升高，重力值增大； 赤道正常重力值最小，两极最大，相差约50,000 g.u.； 正常重力值随纬度的变化率与纬度有关，纬度45º 处变化率 最大，赤道和两极处为零； 正常重力值随高度增加而减小。变化率约为-3.086 g.u. /m。
在物体内部，引力位满足泊松方程：
略讲
重力位W具有以下性质：
在地球外部 在地球内部
重力等位面
垂直重力的方向l求偏导数时 积分后得到 对于确定的C值，上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-静止的水面（无水头压差）。 因积分常数C有无数多个，故重力等位面也有无数多个。
略讲
重力场计算
重力牛顿万有引力F和惯性离心力C的合力，P=F+C 根据牛顿万有引力定律，整个地 球质量对地表A(x,y,z)点处单位质 量的引力F，即引力场强度为
o x z 自转轴
r dm
A(x,y,z) y
A点处单位质量的惯性离心力， 即离心力场强度
重力场是一个矢量场； 赤道上离心力最大，粗略估算，其大约仅为引力的1／300
有长、短周期变化
宇宙间天体相对位置变化引起的引力变化； 地球自转轴的瞬间摆动，引起的重力变化； 地球自转角速度的变化引起的离心力扰动；
地球内部物质密度分布的不均匀引起的局部重力变化； 地面上任意一点的重力值主要取决于：
测点纬度、高度、周围地形、重力固体潮、
地下密度不均匀体分布（仅此对找矿有意义）
地磁要素相互关系
地磁要素是 时、空变化的
七要素并非独立 知其三，可知其它
地磁场构成
按来源和规律不同划分
Tsi (99％)
地 面 所 测 地 磁 场 稳定磁场Ts
源于地球内部
源于地球内
地球内源稳定场 一般，变化场为 稳定场的万分之 几，偶可达百分 之几
T随时间变化部分，分长
周期（地球内部）、短周 期（外部电流系引起）
第二章
地球物理场的基本特征
一、重力场的基本特征
二、地球磁场的基本特征 三、地下稳定电流场和交变 电磁场的基本特征 四、弹性波场的基本特征
重力场的基本概念
什么是重力：当不考虑其他天体对地球的作用时，重力
是整个地球质量对地表物体产生的牛顿万有引力F和因地 球自转而产生的惯性离心力C的矢量和（合力）P=F+C。 重量：物体受重力作用结果。是重力的具体反映（表 现），一切物体都有重量。 地球重力场：地球内部(除地心外)、地球表面及地表附 近空间等存在重力作用的范围称为地球重力场。 重力加速度：当物体仅受到重力作用时，就会自由下 落，下落的加速度度就称为重力加速度g，P=mg 重力场强度：为便于比较重力场中各点重力值的大小， 通常采用单位质量在重力场中所受的重力大小来度量，场 论中称为重力场强度。P/m=g（重力加速度） 以后凡提及重力均指重力加速度或重力场强度，不再 是重量的概念。
汐及固体地球的弹性形变等引起重力固体潮
重力勘探主要是利用地下物质密度分布不均匀所引起的 重力微小变化来实现构造或矿藏勘探目的的。
地球重力场的构成及影响因素
地球质量产生的引力； 地球自转引起的惯性离心力；
主要部分、也是稳定成分， 但稳定并不意味着是定值， 造成重力随 时间变化， 构成重力场 非稳定成分
地球磁场的总体构成 T=T0
中心偶极子磁场
+Tm
非偶极子场 +Ta/ 局部异常 +Ta// 区域磁场
地球基 本磁场 地壳磁 场Ta
地球(内源) 稳定磁场 Tsi
稳定磁场Ts
+Tse
外源稳定磁场，因数量级极小，通常可被忽略
+T
变化磁场
Ti 长周期，内源 Te 短周期，外源
正常地磁场(正常场)与磁异常(异常场)
7.5m
Newton，1687 10m
30m
若把地球近似为正球体， 其平均半径R＝6371km。
略讲
地球的正常重力
我国过去用得较多正常重力公式 假定地球是一个旋转椭球体，表而光滑，内部密度是均匀 的，或者是呈层分布，每层的密度是均匀的，且各层界面 1901—1909年赫尔默特公式 都是共焦点的旋转椭球面，这种旋转椭球体有时也被称作 参考椭球体。 依据其形状、大小、地球的质量、密度分布、自转角速度 1930年卡西尼国际正常重力公式 及各点所在的坐标位置等求出其重力位，称为正常重力位， 由正常重力位再计算出的重力值就称为正常重力值。
异大，可达上千倍；
应用： 重力固体潮是理论地球物理学中研究地球内部结构与弹性等 方面的重要手段； 利用不同地球重力场模型的位系数，可计算出全球范围的重 力异常、大地水准面高程异常以及重力垂直梯度异常等，为研 究全球的板块构造、地幔内物质的密度差异、地幔流分布等提 供重要依据。
第二章
地球物理场的基本特征
两极压扁的扁球体，地心到地表各处的距离并不处处相同； 不同纬度回转半径不同（横向）。地球不停地绕自转轴旋转； 地球表面起伏不平（径向） ，形态各异，极为复杂； 地表至地慢内物质密度分布的不均匀（径向、横向） 。漫长 地球演化史中，长期的地质构造运动与岩浆活动等造成。
时间上，变化的原因 表现形式：重力固体潮(地表同一点出现重力随时间的微小变化) 变化特点：变化幅度约2~3g.u.，高精度重力中必须消除其影响。 起因：太阳、月亮与地球相对位置的周期变化，造成海洋潮
磁法勘探中，正常场异常场的选取也是相对的
据研究对象、测区大小的不同而不同
如，无或弱磁性地层中圈定强磁性矿体，前者所引起的磁场为正常背景场， 而后者产生的磁场为磁异常； 在磁性岩层中圈定非磁性地质体，磁性岩层的磁场作为正常场，非磁性 地层中磁场相对变化为异常场。
以正常背景场作为基准场，有效地提取所研究对象的磁场 变化，研究异常场与所要解决的各种地质问题的对应关系， 是磁法勘探中磁异常解释的重要任务。
重力异常的实质
A
大地水准面 F附
加 引 力
重力异常就是地质体 的剩余质量对测点处 单位质量所产生的附 加引力在重力方向上 的分力(或投影)，若剩 余质量为正，则异常 为正，反之则为负。
正 常 重 力
0 0
g0 g
gA 实测重力
重力异常的基本特征与应用
特征： 相对性，（源于异常划分标准的非“唯一”性） 不同种重力异常(g,Vzz等)特征不同。对目标体敏感度不同,综合应用 重力勘探主要应用布格重力异常；(基于不同校正方法可得不同异常) 重力异常比较平滑、清晰(相对磁异常而言)， “异常”值与 “正常”值之比极小 ——因密度差异小，最大约为2~3倍，而磁性差
单极场
重力异常
由于实际地球内部的物质密度分布非常不均匀，因而实
际观测重力值与理论上的正常重力值总是存在着偏差，
这种在排除各种干扰因素影响之后，仅仅是由于地下物 质密度分布不匀而引起的重力的变化称为重力异常。
剩余密度与剩余质量
研究对象的密度与围岩密度之差称为剩余密度； 剩余密度与研究对象体积之积即为剩余质量M 据万有引力定律，存在比正常质量分布有多余(M ＞0) 或不足(M ＜0)的质量时，引力大小将会发生变化，进 而使重力值改变。
略讲
大地水准面及其形状
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， 在重力测量学和大地测量 学中，都是以该面作为地 球的基本形状来研究的。 1971年-15届国际大地测量 和地球物理协会决定的地 球形状参数为
赤道半径 a＝6378.160km 极地半径 b＝6356.755km 地球扁率 a=(a-c)/a=1/298.25
地磁要素 ：七要素
表示任一点地磁场大小和方向特 征的物理量称为地磁要素
地磁场总强度矢量 T
地理北X
X D
地理子 午面
磁北
H
I
Y
北向分量(X)、东向分量(Y)
垂直分量(Z)； 水平分量(H)，指向为磁北方向
Y T
Z
磁子 午面
T的倾斜角(I)，下倾I为正，反之I为负
磁偏角(D),磁北向东偏D为正，西偏D为负
常用重力单位：“毫伽” (mGal)，1mGal=10-3Gal 高精度重力测量常用： “微伽”(Gal), 1Gal=10-3mGal= 106Gal 新老单位换算：1g.u.=0.1mGal=100Gal，1mGal=10g.u.
重力的变化
重力加速度并非恒量，存在时、空变化，变化量相对重力全 值(约9.8m/s2)来说太小，必须用重力仪测量。 空间上重力变化的原因有： 地球半径并不处处相同（径向）。地球非理想球体，而是近于
重力勘探的单位：
重力勘探中凡提及重力均指重力加速度，因此，重力的单位实 际上已不再是力的单位，而是重力加速度的单位。 国际单位SI制：m/s2 ，无专用名称 常用重力单位：g.u.(gravity unit)=10-6 m/s2，1m/s2=106 g.u. CGSM制：“伽”(Gal)—纪念伽利略：第一个测定重力加速度
地球 基本磁场
用于编制世界地磁图
非偶极子场Tm
(大陆磁场或世界异常)
地壳磁场Ta
（异常场或磁异常）
属全球地磁场的局部现象
地壳内的岩石、矿物及 地质体在基本地磁场磁 化作用下所产生的磁场
是磁法勘探的重要研究对象
磁异常Ta
磁 异 常 Ta
局部异常(Ta/)
区域磁场(Ta//)
分布浅，几~几拾km
分布深、几百~几千km
是按研究目不同提出的地磁场分类方法。
特点： 确定性。地磁学研究中，正常地磁场确指（T0+Tm+Tse） “地球基本磁场+Tse”，磁异常确指“地壳场”Tm 相对性。通常情况下，正常场和异常场是相对的概念。
正常磁场可以认为是磁异常(即所要研究的磁场)的背景场或基准场。
如，研究大陆磁异常（Tm），中心偶极子场（T0）可视为正常场； 研究地壳磁场Ta，地球基本磁场（T0+Tm）可视为正常场
地磁场的分布特点及变化规律 地磁图——描述地球基本磁场变化特征的图件
定义：根据地磁测量得到的某一特定日期（一般选在1月1日零 点零分）的测量结果，按照经纬坐标网绘制的地磁要素等值线 图，称为地磁图。 分类：按编图范围分为：世界地磁图和局部地磁图两种； 世界地磁图表示全球范围内地磁场的分布，通常每5年编绘一次
Tse (1％)
源于地球外
Ti (2/3)
源于地球内
变化磁场T
起因于地球外部
Te (1/3)
源于地球外
A.施密特，1885年利用总磁场的 球谐分析方法和面积分法划分
通常所指地球稳定磁场主要是内源稳定场、它由以下三部 分组成 中心偶极子磁场T0
地 球 稳 定 磁 场 Tsi
内源场
几乎占80％~85％，代表了地磁场 空间分布的主要特征
略讲
重力位
重力场为矢量场，根据场论，从场力作功的角度可引入一 个标量“位’’函数来方便地描述重力场，称为重力位， 它沿某个方向求偏导数恰好等于重力在该方向的分力。或 者说，重力可以用重力位 W(x,y,z) 的梯度表示。相应有引 力位和离心力位。 即 W(x,y,z) =V(x,y,z) +U(x,y,z) P=gradW=W 由场论知识，在地球外部，引力位V满足拉普拉斯方程， 但惯性离心力位不满足拉普拉斯方程：
一、重力场的基本特征
二、地球磁场的基本特征
三、地下稳定电流场和交变 电磁场的基本特征 四、弹性波场的基本特征
S N
地球磁场的基本概念
地球周围存在着磁场，称为地球磁场。地磁场是矢量场，其 分布范围广，从地核到空间磁层边缘处处有分布。 表征地磁场的物理量是地磁场感应强度。 过去，CGSM制 ，真空中磁感应强度与磁场强度相当，故 以往磁法勘探书中将磁感应强度称做磁场强度；目前，仍 沿用这一习惯称法、除岩石、矿石磁化磁场确系磁场强度 外，一般提及地磁场强度均指地磁感应强度。 地磁场强度（地磁感应强度）的单位--磁法勘探单位 SI制：用特斯拉或符号T表示， 磁法勘探实用单位：纳特(nT) 1T＝IWb／m2(韦(伯)／米2)，1nT＝10-9T CGMS制：常用单位为伽玛()，l＝10-5Gs(高斯)＝1nT
1980年-17届国际大地测量和地Baidu Nhomakorabea物理联合会
正常重力公式
拉普拉斯方法 斯托克斯方法
gp为两极重力值；ge为赤道重力值；称为地球的重力(或力学)扁度； 为计算点的纬度；地球扁率 。
地球表面正常重力场的基本特征
正常重力场是据客观需要提出的假象场，非客现存在。反映 的是理想化条件下地球表面重力变化的基本规律；对不同参数 的地球模型，可有不同公式。（注意：重力场为物质场，客观存在） 一般表示地球的稳定重力场； 特点： 单极场。正常重力值的大小和方向只与纬度有关；且随纬度 升高，重力值增大； 赤道正常重力值最小，两极最大，相差约50,000 g.u.； 正常重力值随纬度的变化率与纬度有关，纬度45º 处变化率 最大，赤道和两极处为零； 正常重力值随高度增加而减小。变化率约为-3.086 g.u. /m。
在物体内部，引力位满足泊松方程：
略讲
重力位W具有以下性质：
在地球外部 在地球内部
重力等位面
垂直重力的方向l求偏导数时 积分后得到 对于确定的C值，上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-静止的水面（无水头压差）。 因积分常数C有无数多个，故重力等位面也有无数多个。
略讲
重力场计算
重力牛顿万有引力F和惯性离心力C的合力，P=F+C 根据牛顿万有引力定律，整个地 球质量对地表A(x,y,z)点处单位质 量的引力F，即引力场强度为
o x z 自转轴
r dm
A(x,y,z) y
A点处单位质量的惯性离心力， 即离心力场强度
重力场是一个矢量场； 赤道上离心力最大，粗略估算，其大约仅为引力的1／300
有长、短周期变化
宇宙间天体相对位置变化引起的引力变化； 地球自转轴的瞬间摆动，引起的重力变化； 地球自转角速度的变化引起的离心力扰动；
地球内部物质密度分布的不均匀引起的局部重力变化； 地面上任意一点的重力值主要取决于：
测点纬度、高度、周围地形、重力固体潮、
地下密度不均匀体分布（仅此对找矿有意义）
地磁要素相互关系
地磁要素是 时、空变化的
七要素并非独立 知其三，可知其它
地磁场构成
按来源和规律不同划分
Tsi (99％)
地 面 所 测 地 磁 场 稳定磁场Ts
源于地球内部
源于地球内
地球内源稳定场 一般，变化场为 稳定场的万分之 几，偶可达百分 之几
T随时间变化部分，分长
周期（地球内部）、短周 期（外部电流系引起）
第二章
地球物理场的基本特征
一、重力场的基本特征
二、地球磁场的基本特征 三、地下稳定电流场和交变 电磁场的基本特征 四、弹性波场的基本特征
重力场的基本概念
什么是重力：当不考虑其他天体对地球的作用时，重力
是整个地球质量对地表物体产生的牛顿万有引力F和因地 球自转而产生的惯性离心力C的矢量和（合力）P=F+C。 重量：物体受重力作用结果。是重力的具体反映（表 现），一切物体都有重量。 地球重力场：地球内部(除地心外)、地球表面及地表附 近空间等存在重力作用的范围称为地球重力场。 重力加速度：当物体仅受到重力作用时，就会自由下 落，下落的加速度度就称为重力加速度g，P=mg 重力场强度：为便于比较重力场中各点重力值的大小， 通常采用单位质量在重力场中所受的重力大小来度量，场 论中称为重力场强度。P/m=g（重力加速度） 以后凡提及重力均指重力加速度或重力场强度，不再 是重量的概念。
汐及固体地球的弹性形变等引起重力固体潮
重力勘探主要是利用地下物质密度分布不均匀所引起的 重力微小变化来实现构造或矿藏勘探目的的。
地球重力场的构成及影响因素
地球质量产生的引力； 地球自转引起的惯性离心力；
主要部分、也是稳定成分， 但稳定并不意味着是定值， 造成重力随 时间变化， 构成重力场 非稳定成分
地球磁场的总体构成 T=T0
中心偶极子磁场
+Tm
非偶极子场 +Ta/ 局部异常 +Ta// 区域磁场
地球基 本磁场 地壳磁 场Ta
地球(内源) 稳定磁场 Tsi
稳定磁场Ts
+Tse
外源稳定磁场，因数量级极小，通常可被忽略
+T
变化磁场
Ti 长周期，内源 Te 短周期，外源
正常地磁场(正常场)与磁异常(异常场)
7.5m
Newton，1687 10m
30m
若把地球近似为正球体， 其平均半径R＝6371km。
略讲
地球的正常重力
我国过去用得较多正常重力公式 假定地球是一个旋转椭球体，表而光滑，内部密度是均匀 的，或者是呈层分布，每层的密度是均匀的，且各层界面 1901—1909年赫尔默特公式 都是共焦点的旋转椭球面，这种旋转椭球体有时也被称作 参考椭球体。 依据其形状、大小、地球的质量、密度分布、自转角速度 1930年卡西尼国际正常重力公式 及各点所在的坐标位置等求出其重力位，称为正常重力位， 由正常重力位再计算出的重力值就称为正常重力值。
异大，可达上千倍；
应用： 重力固体潮是理论地球物理学中研究地球内部结构与弹性等 方面的重要手段； 利用不同地球重力场模型的位系数，可计算出全球范围的重 力异常、大地水准面高程异常以及重力垂直梯度异常等，为研 究全球的板块构造、地幔内物质的密度差异、地幔流分布等提 供重要依据。
第二章
地球物理场的基本特征
两极压扁的扁球体，地心到地表各处的距离并不处处相同； 不同纬度回转半径不同（横向）。地球不停地绕自转轴旋转； 地球表面起伏不平（径向） ，形态各异，极为复杂； 地表至地慢内物质密度分布的不均匀（径向、横向） 。漫长 地球演化史中，长期的地质构造运动与岩浆活动等造成。
时间上，变化的原因 表现形式：重力固体潮(地表同一点出现重力随时间的微小变化) 变化特点：变化幅度约2~3g.u.，高精度重力中必须消除其影响。 起因：太阳、月亮与地球相对位置的周期变化，造成海洋潮
磁法勘探中，正常场异常场的选取也是相对的
据研究对象、测区大小的不同而不同
如，无或弱磁性地层中圈定强磁性矿体，前者所引起的磁场为正常背景场， 而后者产生的磁场为磁异常； 在磁性岩层中圈定非磁性地质体，磁性岩层的磁场作为正常场，非磁性 地层中磁场相对变化为异常场。
以正常背景场作为基准场，有效地提取所研究对象的磁场 变化，研究异常场与所要解决的各种地质问题的对应关系， 是磁法勘探中磁异常解释的重要任务。
重力异常的实质
A
大地水准面 F附
加 引 力
重力异常就是地质体 的剩余质量对测点处 单位质量所产生的附 加引力在重力方向上 的分力(或投影)，若剩 余质量为正，则异常 为正，反之则为负。
正 常 重 力
0 0
g0 g
gA 实测重力
重力异常的基本特征与应用
特征： 相对性，（源于异常划分标准的非“唯一”性） 不同种重力异常(g,Vzz等)特征不同。对目标体敏感度不同,综合应用 重力勘探主要应用布格重力异常；(基于不同校正方法可得不同异常) 重力异常比较平滑、清晰(相对磁异常而言)， “异常”值与 “正常”值之比极小 ——因密度差异小，最大约为2~3倍，而磁性差
单极场
重力异常
由于实际地球内部的物质密度分布非常不均匀，因而实
际观测重力值与理论上的正常重力值总是存在着偏差，
这种在排除各种干扰因素影响之后，仅仅是由于地下物 质密度分布不匀而引起的重力的变化称为重力异常。
剩余密度与剩余质量
研究对象的密度与围岩密度之差称为剩余密度； 剩余密度与研究对象体积之积即为剩余质量M 据万有引力定律，存在比正常质量分布有多余(M ＞0) 或不足(M ＜0)的质量时，引力大小将会发生变化，进 而使重力值改变。
略讲
大地水准面及其形状
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， 在重力测量学和大地测量 学中，都是以该面作为地 球的基本形状来研究的。 1971年-15届国际大地测量 和地球物理协会决定的地 球形状参数为
赤道半径 a＝6378.160km 极地半径 b＝6356.755km 地球扁率 a=(a-c)/a=1/298.25
地磁要素 ：七要素
表示任一点地磁场大小和方向特 征的物理量称为地磁要素
地磁场总强度矢量 T
地理北X
X D
地理子 午面
磁北
H
I
Y
北向分量(X)、东向分量(Y)
垂直分量(Z)； 水平分量(H)，指向为磁北方向
Y T
Z
磁子 午面
T的倾斜角(I)，下倾I为正，反之I为负
磁偏角(D),磁北向东偏D为正，西偏D为负