2,重力场和重力勘探
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重力学:
1,地球的重力场是地球便面及其外部空间客观存在的一种物理场,它随时间和空间变化。
重力学研究重力随时间,空间的变化及其变化规律。
重力=地球引力+天体引力+惯性离心力。
地球的重力是地球质量在地球上的引力与地球自转所产生的离心力之和。
地球重力场:在地球内部及其附近存在的重力作用的空间。
重力场强度:单位质量的物体在重力场中所受的重力
重力的变化:包括随不同测点位置的空间变化以及同一测点的重力随时间的变化。
空间:地球形状,地球自转,密度,人类影响。
时间:潮汐变化,非潮汐变化。
2,重力等于重力位梯度,重力沿任意l方向的分量等于重力位梯度沿该方向的投影。
大地水准面就是重力等位面,人们将与平均海洋面相重合的水准面称为大地水准面。
在重力测量中,为了确定正常重力值,选择这样一个托球面——地球托球面。
在地球托球体表面的重力场称为地球正常重力场,赤道最小,两级最大。
地球形状:人们把平均海洋面顺势延伸到大陆所形成的封闭曲面(大地水准面)的形状,作为地球的基本形状。
3,重力异常的定义:
广义:将实测重力值减去该点的正常值,其差值称为重力异常。
绝对重力异常。
(自由下落法绝对重力仪,上跑法绝对重力仪,)
狭义:以某点重力值为基点,而以其他测点重力值与之比较的差值称为相对重力异常。
(弹簧相对重力仪)
重力异常就是地质体的剩余质量所引起的引力在重力方向的分量
4,地壳均衡学说:
地壳是处于均衡状态的。
普拉特的均衡假说提出,地壳在一个水平面上有相同的质量。
艾利的均衡假说认为地壳处于静水平衡并漂浮于致密的壳下层之上。
根据重力均衡假说,计算其校正值,可求出重力均衡异常@gI,表现出地球内部质量分布的状态是盈余,亏损还是均衡。
补充:
普拉特:地下从某一个深度算起,以下物质的密度是均匀的,但是以上的物质,则相同截面的柱体保持相同的总质量,因此地形越高,密度越小,即在垂直方向是均匀膨胀的。
艾利:把地壳视为较轻的均质岩石柱体,漂浮的较重的均质岩浆之上,处于经历平衡状态,根据阿基米德福利原理可知,山越高则陷入岩浆越深形成山根,而海月深则缺失的质量越多,岩浆将向上凸出越高,形成反山根。
因此所谓地壳平衡说是从地下某一深度算起,相同面积所承载的质量趋于相等,地面上大面积质量的增减,地下有所补偿。
地形起伏与地壳厚度变化反相关系,遵循艾利的均衡假说。
5,重力异常的地质地球物理意义:
课本上的重力异常:
根据国际重力公式计算出大地水准面上的重力值g0;
高程影响:受h影响,将观测重力值换算大地水准面上,称为空间矫正,得到空间重力异常@gf=g-go-gh;在海洋地区内广泛使用空间重力异常,因为它反映出大洋地壳中密度差界面的起伏。
中间层影响:地球外壳表层厚度的变化的影响,在大陆地区将此层称为中间层,其做哟哦那个由无线薄板的重力引力gm来表示,从空间重力场@gf去掉中间层校正值gm,就
得到布格重力异常@gb.
@gb=@gf-gm;它反映出大陆地区内不同密度差界面起伏的综合效应。
补充:课件上的
(地形矫正)地形起伏使得测点不再同一水准面上,对地形矫正,出去测点所在水准面上的多余物质,将水准面以下的空缺部分用物质填补起来.
(中间层矫正)经地形矫正后,测点周围的地形变成水准面,但测点所在水准面与大地水准面间还存在一个水平物质层,消除这一物质层的影响就是中间层矫正。
(高度矫正)测点高于大地水准面取正,否则取副。
中间层和高度矫正与h有关,何称布格矫正。
自由空间重力异常:@gf=gk+@gh+@gt-gfai;
布格重力场异常:@gb=gk+@gh+@gt+@gsita-gfai;
意义:经过地形矫正和布格矫正后,相当于大地水准面以上的多余物质消去了,做了正常场矫正后,大地水准面以下的按正常密度分布的物质也消去了,因而布格异常是包含了壳内各种偏离正常密度分布矿体与构造的影响,也包括了地壳下界面起伏而在横向上相对上地幔质量的巨大亏损和盈余的影响。
在陆地,山区是大面积的负;海洋是正。
以上是绝对异常,还有相对异常,
绝对:基准面是大地水准面,比较各测点的异常大小,观测值为绝对重力值,布格矫正用高度作为海拔高程。
多用在中,小比例尺。
相对:基准面是总基点所在的水准面作为比较各测点异常大小。
观测值为相对重力值,布格矫正用高程是相对总基点的相对高程,多用于小面积大比例尺的测量。
引起重力异常的地质因素:
重力异常包括从地表到深部所有密度不均匀引起的重力效应,是所有这些重力效应的综合和叠加。
因素从深到浅:
地球深部的因素;
地壳深部的因素;
结晶基岩内部的密度变化;
结晶基底顶面的起伏;
沉积岩的构造和成分变化
6,地球的重力场:
正常重力场:
重力场随时间变化:长期变化,短期变化
重力异常
7,重力勘测:
绝对重力仪,
相对重力仪。