布格重力异常与地壳深部构造
影响重力异常因素
1.影响重力异常因素？重力资料整理的步骤。
因素：1测量点在地球自然表面，而不是大地水准面上。
2地壳内部物质密度分布不均匀3 地球内部物质变化及重力日变化步骤：地形校正中间层校正高度校正正常场校正2.岩石密度一般规律？影响岩石密度的因素？一般规律：岩浆岩>变质岩>沉积岩（密度）影响因素：岩浆岩：所含矿物成分生成环境变质岩：原岩密度变质程度沉积岩：空隙度生成年代和埋深湿度3.布格重力异常、自由空间异常？他们的地球物理意义？布格异常：经过地形校正、布格校正、正常场校正后的重力异常叫做布格异常。
反映的1.是地壳各种偏离正常密度分布的矿体、构造的影响2.地壳下界面起伏在横向上相对上地幔质量亏损的影响。
自由空间异常：只对观测值做正常场和高度校正，将重力值归算到同一纬度的大地水准面后的重力异常。
反映了地球的形状及内部质量分布于参考椭球体的偏差。
4.重磁异常延拓的和导数的作用？重力：向上延拓：将观测面上世纪异常值换算到观测面以上的某个高度上，作用是消弱浅部局部异常，突出深部区域异常。
向下延拓相反。
导数：压制地质体的区域异常，突出小而浅的局部异常。
划分多个地质体的横向叠加异常确定地质体边界和划分断裂磁：延拓于重力相同导数是识别薄板及其特征。
5重磁工作阶段？比例尺？应用？重力：阶段：预查、普查、详查、细查。
比例尺：预查1:100万——1:50万普查1:20万1:10万详查1:5万1:2.5万细查：1:1万1:5000 1:2000应用：1.了解上地幔密度变化 2.地壳深部构造和活动性3找金属矿和钾盐4天然地震预报5沉积岩内部构造6划分大地构造单元磁：阶段：普查、详查比例尺：区测填图<1:2.5万找矿：1:1万1:5000勘探：1:2000 1:1000 1：500应用：1划分大地构造单元2找金属矿石棉矿等3海底断裂水平错动5.重力异常于磁异常的意义并用图表示组成地球上的岩石，在密度、磁性上存在差异，利用专门仪器观测他们在地球物理场引起的局部差异，得到相关资料。
各种地质构造现象的描述
地质资料要点1.变质核杂岩目录概念:特征：变质核杂岩变质核杂岩是构造上被低角度正断层(剥离断层)拆离的、呈孤立的平缓穹形或拱形强烈变形的变质岩和侵入岩构成的隆起、其剥离上盘是年轻的沉积岩系，往往出现在造山带的核部。
编辑本段概念:由于岩石圈的伸展拆离基底隆升和地表的剥蚀作用使地壳深部的变质岩和深成岩逐渐上升而出露地表,这套深部岩石称为变质核杂岩。
也称为火山侵入杂岩。
编辑本段特征：（1）形态特征：外形近圆形或椭圆形（2）结构特征：上拆离盘，拆离断层，下拆离盘。
（3）拆离断层特征：分隔上拆离盘与下拆离盘，由下之上断层岩由糜棱岩变为断层角砾岩（4）变质特征：下拆离盘岩石变形变质程度深，上拆离盘岩石基本未变质变形相对较弱（5）地层缺失：盖层底部缺失部分地层或地层厚度减薄开放分类：2.剪切带剪切带shear zone发育在岩石圈中具剪切应变的强烈变形带。
这一变形带可以是应变不连续的面状构造（断层），或者在露头尺度上见不到几何不连续性而呈连续应变的韧性剪切带。
自然界存在不同尺度的剪切带，可以从微观的剪切带剪切面到几十米、几十公里、甚至几百公里长的巨型剪切带。
小者仅见于岩石薄片中，大者可延伸上千千米。
按照剪切应变发生时的岩石的力学行为不同和应变速率的差异，剪切带可以分为3种类型：①脆性剪切带。
即断层。
一般在不高的温度、压力和高应变速率的条件下形成，碎裂岩系列代表地壳7～10千米以上脆性剪切带的产物。
②韧性剪切带。
产在较深部位的剪切应变带，其伴生的长英质糜棱岩的形成深度通常不小于15千米。
③脆-韧性剪切带。
宏观上在一韧性剪切变形带内，但可见到把剪切带岩石错开或带内出现羽状拉张裂隙。
一般认为，此类剪切带的形成环境介于前两者之间的过渡带内。
对这类剪切带发育机制的研究，有助于对脆－韧性的转化及地震带和非地震带的存在边界等问题的认识。
通常认为，从脆性到韧性剪切带是不同构造层次之间剪切滑动的表现。
1977年R.H.西布森提出剪切带双层模式，将剪切带自上而下划分为脆性域和准塑性域，两域之间也就是地3.剪切应变shear strain剪切时物体所产生的相对形变量。
重力勘探—重力异常的数据处理
第四章重力异常的数据处理布格重力异常反映了地壳内部物质密度的不均匀性，即从地表到地下几十公里的地壳深部，只要物质密度横向发生变化，在地下不同的空间和范田内形成剩余质量，就可以引起地表的重力异常。
定性解释侧重于判断引起异常的地质原因，并粗略估计产生异常的地质体的形状、产状及埋深等。
定量解释则是通过理论计算．对地质体的规模、形状、产状及埋深等作出具体解答。
重力异常的推断解释的步骤：①阐明引起异常的地质因素具体地说，就是确定异常是浅部因素还是深部因素引起，是矿体还是构造或其它密度不均匀体(岩性变化、侵入体等)的反映。
——定性解释②划分和处理实测异常重力异常图往往是地表到地球深处所有密度不均匀体产生的异常的叠加图象。
为了获取探测对象产生的异常，需要将它们进行划分。
不同的研究目的提取的异常信息不同，例如，矿产调查要提取队是矿体或没部构造产生的局部异常；而深部重力研究的目标正好相反，需要划分出的是反映地壳深部及上地幔的区域异常。
③确定地质体或地质构造的赋存形态一是根据已知地质体或地质构造的形状、产状及埋深等．研究它们引起的异常的特征，包括异常的形状、幅度、梯度及变化规律等。
二是根据异常的形态及变化规律等，确定地质体或地质构造的形状、产状、埋深及规模等。
前者足由源求场，称为止(演)问题；后者是由场求源，称为反(演)问题。
正问题是反问题的基础，而求解反问题则是定量解择的最终目的。
§4.1 重力异常的主要地质原因一．地壳深部因素莫霍洛维奇面：地壳与上地馒之间存在着一个界西地壳厚度各地不同，大陆平原地区大约20～30km，高山区为40～60km，西藏高原达60km以上，海洋区为10～20km，最薄处仅数公里。
这一界面上下物质密度差达0.3g／cm3以上，界面以上的硅镁层密度为 2.8～3.0g／cm3，硅侣层为2.5～2.7g／cm3，界面以下物质密度为3.3～3.4g／cm3。
该界面的起伏引起地表重力变化的特点是导常分布植围广，幅度变化大。
河南省1：20万剩余重力异常与大地构造要素关系浅析
近纪
向垩纪 侏 罗纪 Ｊ
＝ ＝ ＝ 替纪 二 替纪
Ｔ
９ １
２ ２ ２
２ ． ４ ８
２． ５１
２ ． ５ ０ ２ ． ５ ７ ２ ． ５ ５ ２． ４ ３ ０
∈
以往 研究 大地 构造 问题 常 使用 的重 力资料 是 布格 重 力 重 力异常 反应 ，因此利 用重 力 圈定 基岩 起伏 ，构 造形 态具 异 常。通 过对 河南 省 １： ２ ５万剩 余重 力异 常与河 南省 大地 备 良好 的物理 前提 。 构 造 图进 行 对 比研究 发现 ，剩 余异 常 与构造 单元 及其 构造 要素 有 良好 的对应 关 系 ，而且 比布格 异 常对 大地 构造 要素 的反映 更清 晰 、更 细致 。 （ ３ ）地 壳 与上 地幔 之 间 （ 莫 霍 面 ）存 在 明显 地密 度差 （ ０ ． ６ ０×１ ０ ～０ ． ６ ３ Ｘ １ ０ ｋ ｇ ／ ｍ ） ，如 果将 地壳 浅部 构造 影 响逐层 剥去 ，完 全可 以 了解 上地 幔顶 部起 伏和 地壳 厚度 变化 。根 据 国内外 大量 资料统 计 ，莫霍 深 度与 重力场 之 间 存在 着全球 性 相关 关系 ， 因此 利用 区域 重 力资料 ，再 借助
的 重 力异 常为 小幅值 的高频 成分 ，与 深部 的和 区域性 的地 向在黄河 以北为 北北 东 向 ，黄 河以南 为北 东 向和 东西 向并 质因素 产生 的重 力场 叠加后 常 常被淹 没 ，所 以 １： ２ ５万布 存 。秦 岭造 山带 ，以 重 力等值 线密集 ，重 力异常 窄小 、紧 格 重 力异 常 图显示 了河 南省 重力 异常 形态 和大 小 的总体趋 闭、连续 性 好 ，多以 扁平 带状 异常为 主 。异常 走 向在京 广 势 ，主要是 地 壳厚 度变 化 以及岩 石 圈中下 部或 较大 的 区域 线 以西为北 西西 向 ，京广 线以东 为近东 西向 。 性 地 质构 造特 征的 反映 。 剩 余异 常是 从布 格异 常 中去掉 一 定范 围 内的平 均值 后 的 剩余 部分 ，即布格 异 常 的相对 高频 成分 。它提 高 了异 常
自由空间重力异常,布格重力异常和均衡异常物理意义
自由空间重力异常,布格重力异常和均衡异常物理意义
自由空间重力异常、布格重力异常和均衡异常是地球上的三种不同类型的重力异常现象。
其物理意义既有共性，也有各自的特点。
自由空间重力异常是指在地球表面附近，由于地球引力场和太阳、月球等其他天体的引力干扰作用，形成的瞬时性重力畸变现象。
这种重力异常对于卫星定位、地质勘探等应用领域有着重要的意义。
布格重力异常是指在地表下深部，由于地壳中密度变化引起的重力扰动。
这种重力异常可以为地球内部结构的研究提供重要信息，帮助科学家掌握地球的演化历史和构造特征。
均衡异常是指在地球表面上，由于地球重力场的均衡状态被打破，而形成的重力扰动。
这种重力异常可以为地质灾害预测、资源勘探等领域提供重要参考依据。
总的来说，自由空间重力异常、布格重力异常和均衡异常都是由于地球内部密度变化引起的现象，它们的物理意义在于为科学家提供了重要的地球物理信息，有利于我们更加深入地认识地球的内部结构和演化历史。
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布格重力异常的地质地球物理意义-概述说明以及解释
布格重力异常的地质地球物理意义-概述说明以及解释1.引言1.1 概述概述部分主要介绍本篇长文的主题——布格重力异常的地质地球物理意义。
布格重力异常是指在地球表面上的某个区域内，由于地下构造、地质体或其他因素的影响，引起地球重力场的异常变化。
它可以用来揭示地壳下的岩石结构、地壳变形以及岩石密度分布等信息。
本篇长文将从三个方面对布格重力异常的地质地球物理意义进行详细探讨。
首先，我们将对布格重力异常的概念进行解释，并阐述其产生的原因。
其次，我们将介绍布格重力异常的测量方法和数据分析，以及相关的技术工具和仪器。
最后，我们将重点讨论布格重力异常在地质地球物理领域的意义和应用。
通过对布格重力异常的研究，我们可以深入理解地球的内部结构和过程，探究地球演化的规律。
同时，布格重力异常还可以为矿产资源勘探和地下水资源的开发提供重要的信息和指导。
此外，布格重力异常的研究还对于地震活动的监测和地质灾害的预测具有重要意义。
本篇长文旨在全面系统地阐述布格重力异常的地质地球物理意义，并展望其在未来的应用前景。
通过本文的阅读，读者将对布格重力异常有更加深入的理解，并能够了解布格重力异常在地质地球物理领域的重要作用。
1.2 文章结构文章结构部分的内容如下：文章结构本篇长文将从引言、正文和结论三个部分来论述布格重力异常的地质地球物理意义。
具体结构如下：引言引言部分将首先概述布格重力异常的背景和基本概念，包括对布格重力异常产生原因的简要介绍。
随后，文章将介绍本篇长文的结构和目的，以引导读者了解本篇文章的内容框架。
正文正文部分将分为三个子节：布格重力异常的概念及产生原因、布格重力异常的测量方法和数据分析以及布格重力异常的地质地球物理意义。
首先，在2.1节中，将详细介绍布格重力异常的概念和其产生原因，包括重力异常的基本定义和重力场的变化机制。
接下来，在2.2节中，将介绍布格重力异常的测量方法，包括重力测量仪器和数据处理技术，并说明如何从测量数据中分析和解释布格重力异常。
地球科学概论(东华理工大学)智慧树知到答案章节测试2023年
第一章测试1.地球的真实形状，略呈倒置的梨形A:错B:对答案:B2.地球的形状是指地球最外表所圈闭的形状。
A:错B:对答案:A3.上地壳物质的密度比下地壳的小。
A:对B:错答案:A4.地球重力在赤道最小。
A:错B:对答案:B5.金属矿床区常出现布格重力正异常。
A:对B:错答案:A6.布格重力异常与地壳厚度存在很好的正相关关系。
A:对B:错答案:B7.地球有磁场，所以地球内部没有真实的磁体。
A:错B:对答案:B8.磁赤道的磁场强度最大A:错B:对答案:A9.下面（）属于地磁场三要素。
A:磁轴B:磁异常C:磁倾角D:磁夹角答案:C10.磁轴与地球旋转轴之间有大约（）°的交角。
A:51B:11C:21D:15答案:B第二章测试1.地球是由不同物质和不同状态的圈层组成的球体A:对B:错答案:A2.地球深部上来的物质可以帮助科学家获得地球内部信息。
A:对B:错答案:A3.地震波波速不连续面是内圈层分层的重要依据。
A:对B:错答案:A4.岩石圈包括地壳和部分地幔。
A:错B:对答案:B5.大气圈包括暖层。
A:错B:对答案:B6.人属于生物圈A:错B:对答案:B7.下面（）岩石是组成洋壳的岩石。
A:花岗岩B:闪长岩C:基性麻粒岩D:橄榄岩答案:D8.大陆地壳上部岩石成分相当于（）。
A:闪长岩B:花岗岩C:基性麻粒岩D:橄榄岩答案:B9.（）是地幔与地核的分界面。
A:拜尔勒面B:康拉德面C:古登堡面D:莫霍面答案:C10.地球的外圈层是以（）为共同中心的。
A:太阳B:地球的地心C:地磁北极D:地北南极答案:B第三章测试1.地层层序律是指原始产出的地层所具有的下老上新的规律A:错B:对答案:B2.目前针对含K矿物常用的同位素测年方法为Ar-Ar法A:对B:错答案:A3.界是年代地层单位A:对B:错答案:B4.地质年代表反映的仅仅只是是地质年代信息A:错B:对答案:A5.埃迪卡拉生物群比蓝田生物群原始A:错B:对答案:A6.确定岩层与侵入体之间新老关系的方法是A:地层层序率B:生物层序率C:切割率D:沃尔索定律答案:C7.根据宏观地层的岩石特征及其在地层中的相对位置划分出来的一类地层单位A:磁性地层单位B:生物地层单位C:岩石地层单位D:年代地层单位答案:C8.古生代可以分为几个纪A:四B:八C:五D:六答案:D9.下面哪种测年方可以用来研究盆地、造山带和地貌的演化史A:Sm-Nd法B:（U-Th）/He法C:Rb-Sr法D:U-Pb法答案:B10.地球上早期生物的演化不包括A:脊椎动物的出现B:原核细胞生物的出现C:真核细胞生物的登场D:多细胞生物的大发展答案:A第四章测试1.按力学性质将节理分为原生节理和次生节理A:对B:错答案:B2.根据断层两盘的相对运动将断层分为正断层、逆断层和走滑断层A:错B:对答案:B3.在地壳演化的地质历史中，全球构造运动并不是均匀的，而是表现为时而激烈、时而平静的周期性变化A:错B:对答案:B4.角度不整合可作为发生构造运动的标志A:对B:错答案:B5.整合接触是上下两套岩层的产状彼此平行，时代不连续A:错B:对答案:B6.不属于岩层产状要素的是A:层面B:倾向C:走向D:倾角答案:C7.某地区有过显著的升降运动和褶皱运动，古地理环境发生过极大的变化，说明该区存在什么现象A:平行不整合B:整合C:角度不整合答案:C8.褶皱轴面倾斜，两翼倾向相反，但倾角不等的褶皱称A:倒转褶皱B:直立褶皱C:平卧褶皱D:倾斜褶皱答案:B9.岩石所受应力超过其自身强度的极限而发生破裂，导致岩层丧失其连续性的现象，称为A:不整合B:褶皱C:整合D:断裂答案:A10.下列哪个选项不属于水平构造的特征A:层面倾斜B:岩层界线与等高线重合C:新岩层在上部D:岩层厚度为顶底面高差答案:D第六章测试1.地下50km处发生的地震可称为浅源地震A:对B:错答案:A2.地震波中纵波传播速度比横波慢A:对B:错答案:B3.地震成因类型中占地震总数最多的是A:构造地质B:火山地震C:陷落地震D:人工地震答案:A4.地震发生时下列哪项不应采取A:将门打开，确保出口B:立即关火C:乘坐电梯D:躲在桌子等坚固家具下答案:C5.下列选项中不属于地震特点的是A:突发性B:连锁性C:破坏性D:延时性答案:D6.震源深度为100km的地震属于A:中源地震B:浅源地震C:深源地震答案:A7.同一地震在地面引起相等破坏程度的各点的连线A:震中距B:等震线C:震源D:震中答案:B8.一个地震只有一个地震烈度A:对B:错答案:B9.大地震是指震级大于7级的地震A:错B:对答案:B10.全球约80%的浅源地震分布在环太平洋地震带上A:对B:错答案:A第七章测试1.火山作用形成的岩石叫火山岩，包括侵入岩和喷出岩两种类型。
[]地震勘探原理
![[]地震勘探原理](https://img.taocdn.com/s3/m/587f125068eae009581b6bd97f1922791688beda.png)
名词解释：1、布格重力异常：是野外重力观测数据经过布格校正以后得到的重力异常，它是由地下矿体或构造等局部地质因素在测点处引起的引力的垂向分量。
2、磁异常：地下含有磁性的地质体在其周围空间引起的磁场变化。
3、地震勘探：通过人工方法激发地震波，研究地震波在地层中传播的情况，以查明地下的地质构造、地层岩性等，为寻找油气田或其它勘探目的服务的一种物探方法。
4、地震子波：当地震波传播一定距离后，其形状逐渐稳定，具有2-3个相位，有一定的延续时间的地震波，称为地震子波，它是地震记录的基本元素。
5、纵波（P波）：质点的振动方向与波的传播方向一致的波，有时也称为压缩波或疏密波。
6、横波（S波）：质点的振动方向与波的传播方向垂直的波，有时也称为切变波。
7、体波：当纵波和横波在介质的整个立体空间中传播时合称体波。
8、面波：在自由表面或不同弹性介质的分界面上传播的一类特殊波。
最常见的面波是沿地面传播的瑞利波。
其特点是低速（通常小于横波速度）、低频、强振，是一种干扰波。
9、多次波：在一个或几个界面中经过两次或两次以上重复反射或折射而到达地面的地震波。
多次波是一种干扰波。
10、波阻抗：地震波传播速度与介质密度的乘积（Z=ρ·V）。
它是研究界面上地震波反射强度的一个重要参数。
11、地震波运动学:研究地震波波前的空间位置与其传播时间关系的一门学科，也叫几何地震学，主要用于地震资料的构造解释。
12、时距曲线：波从震源出发，传播到测线上各观测点的传播时间t与观测点相对于激发点（坐标原点）距离x之间的关系曲线。
t=f(x)=f(x,v,h)13、自激自收：激发点和接收点在同一位置上的野外工作方式。
14、炮检距：观测点相对于激发点（坐标原点）距离x15、地震波动力学：研究地震波在运动状态中的能量、波形、频谱等特征及其变化规律的一门学科，它是地震资料地层、岩性解释的基础。
16、频谱:组成一个复杂振动的各个谐振动分量的特性与其频率关系的总和称为该振动的频谱，包括振幅谱和相位谱。
布格重力异常及其意义
布格重力异常及其意义
嘿，朋友们！今天咱来聊聊布格重力异常。
这玩意儿啊，就像是地球给我们出的一道神秘谜题。
你想啊，地球就像一个超级大的宝库，里面藏着各种秘密。
而布格重力异常呢，就是其中一个特别的线索。
它能告诉我们地球内部的情况，就好像是地球在跟我们悄悄说话。
比如说吧，在一些地方，重力读数会比正常情况高一些，这就好像是地球在那里藏了些“重家伙”。
那可能是地下有更多更密集的物质，也许是矿物质，也许是其他神秘的东西。
反过来呢，要是重力读数低了，那就像是地球在那里挖了个大坑，或者少放了些东西。
这布格重力异常可不是随便玩玩的哦！它对地质学家们来说，那可太重要啦！就好比是他们探索地球秘密的一把钥匙。
通过研究布格重力异常，他们能知道地下的结构，找到矿产资源的线索，还能了解地球的演化历史呢！这多了不起呀！
你想想看，如果没有布格重力异常这个神奇的东西，地质学家们不就像在黑暗中摸索吗？那得多难呀！但有了它，就好像给他们点亮了一盏明灯，指引着他们前进的方向。
而且哦，布格重力异常还能帮助我们更好地理解地震呢！就像地球有时候会“发脾气”，通过研究它，我们就能知道地球“发脾气”的原因和规律，这样不就能更好地应对地震了吗？这可不是开玩笑的呀，这能拯救很多人的生命呢！
咱再换个角度想，这布格重力异常就像是地球的“心情指标”。
它的变化就像是地球心情的起伏，我们通过观察它，就能了解地球的喜怒哀乐。
这多有意思呀！
总之呢，布格重力异常可真是个神奇又重要的东西。
它就像地球给我们的一份特别礼物，等着我们去好好发掘和利用。
我们可不能小瞧了它，要好好研究它，让它为我们揭示更多地球的秘密呀！。
重力场与重力勘探课后答案
重力场与重力勘探课后答案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，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；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；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：火成岩密度大于变质岩密度大于沉积岩密度。
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：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。
沉积岩：主要取决于孔隙度大小和充填3、举例说明重力勘探的应用。
答：了解上地幔的密度变化；研究地壳深部构造及地壳地活动性；划分大地构造单元（如地台与地槽的界线）；圈定具有油气远景的沉积岩内部构造、盐丘及煤田盆地；寻找金属矿、钾盐；天然地震预报。
4、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：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；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；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。
5、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。
9重力勘探解释
9. 重力异常的地质解释及应用重力异常的地质解释，根据重力资料、岩（矿）石物性资料以及地质、地球物理资料，运用重力勘探理论和地质理论，解释推断引起重力异常的地质原因及相应地质体的空间位置和形状。
这是重力勘探的最终目的。
重力勘探的前提条件: (1)勘探目标体与围岩具有明显的密度差异，且密度差异在横向上有变化；（2）密度差异产生的重力异常能够被重力仪测出来；（3）目标体重力异常能从非目标体异常或干扰因素异常中分离出来。
9.1 重力异常解释的一般原则、基本步骤一般原则（1）以地质为依据充分占有地质资料，掌握已有地质规律，建立测区可能有的几种地质模型，指导重力异常的识别和正反演。
（2）以岩石物性为基础岩石物性是地球物理勘探的基础，是联系地质与地球物理场的桥梁，是减小异常反演多解性的重要途径。
把地质规律与岩石物性结合起来就可以建立合理的地质-地球物理模型，作为重力异常解释的初始模型。
需要总结研究区内的岩矿石物性特征和规律。
（3）从面到点、从已知到未知的认识过程从面到点就是从区域地质环境入手，先把握全局，再深入到局部。
即先对异常进行分区和分类，分析研究各区各类异常特征与区域地质环境可能的内在联系，在此基础上，对各区内局部异常的地质因素给出合理解释。
相近的地质条件引起的异常具有相似的特征，应先从已知地质情况着手，找出异常与地质体的对应规律，以此指导类似条件的未知区的异常解释。
利用一口钻井资料（一个点）或一条地震剖面资料（一条线）的解释做控制，或者根据露头区的异常特征推断相邻覆盖区的异常成因。
（4）定性与定量、正演与反演、平面与剖面解释相结合定性与定量解释的结合可以使两者互为补充，逐渐深化；正演和反演相结合，可以不断修改补充原有解释模型，减少反演解释的多解性；平面解释与剖面解释相结合，一方面利用典型剖面的精细解释、控制修正平面解释，另一方面也可以利用平面解释的总体规律指导剖面模型建立。
（5）综合解释为了克服重力异常反演的多解性以及重力勘探应用的局限性，有条件时应尽可能进行综合地质、地球物理解释，以正确确定重力异常的地质原因。
松辽盆地布格重力异常小波多尺度分解与解释
松辽盆地布格重力异常小波多尺度分解与解释李长波;王良书;孙斌【摘要】松辽盆地是中国东北盆地群的代表性盆地之一。
松辽盆地及其邻区的布格重力异常分布特征以北东-北北东向为主，其次为东西向，重力场分区分块特征明显，显示了明显的拼贴构造背景，依据布格重力异常特征对研究区构造单元进行分区，共分成松辽盆地异常区、大兴安岭重力梯级带等5个特征区。
利用小波多尺度分解方法对松辽盆地重力场进行分离，选择最佳的分离阶数(4阶)，随后利用对数功率谱确定每阶异常的视深度，提取区域异常，分层研究地壳顶部(D1G)、基底(D2G，D3G)及深部密度界面(A4G)的起伏特征，共圈定基底凹陷14个，并绘制了研究区的Moho面埋深图。
地球物理特征揭示了松辽盆地的深部构造，为研究盆地油气勘探及构造演化提供了重要依据。
%The Songliao Basin is one of the typical basins among the NE China Basin Groups. The main structural trending of gravity anomaly field is NNE to NE, and the study area shows a significant feature of deep collage-type pattern. Accordingly, the region is divided into five subregions with different features of gravity anomalies. The gravity field of NE China Songliao Basin is separated, using the WMD method with the 4th separation order, the apparent depth of the anomalies in each order is determined using the Logarithmic PSA. The shallow high-frequency anomalies are then removed to obtain the regional gravity anomalies. Through the hierarchical analyses, we learned the characters of the irregularity of the shallow crust, basement, and the crustal deep interfaces, and identified 14 depressions of the basement while drawing a depth map of Moho discontinuity. The geophysicalcharacteristics of Songliao Basin reveal its deep structures, which providean important basis for oil-gas exploration and studying tectonic evolution.【期刊名称】《高校地质学报》【年(卷),期】2014(000)002【总页数】9页(P268-276)【关键词】区域重力异常分离;松辽盆地;盆地基底;Moho面;小波多尺度分解;对数功率谱【作者】李长波;王良书;孙斌【作者单位】南京大学地球科学与工程学院，南京210046;南京大学地球科学与工程学院，南京210046;南京大学地球科学与工程学院，南京210046【正文语种】中文【中图分类】P631.1中国东北地区发育着以松辽盆地、海拉尔盆地和三江盆地为代表的中新生代盆地群，东北地区地处古亚洲洋域和滨太平洋域的叠加区域，较新的以北东向为特征的滨太平洋构造域对较老的以东西向为特征的古亚洲洋构造域有着明显的改造作用，二者共同控制了该区中新生代盆地群的形成和演化。
布格重力异常
布格重力异常布格重力异常布格重力异常（Bouguer gravity anomaly）：重力仪的观测结果(g测)，经过纬度改正(g纬)、高度改正(g高)，中间层改正(g中)和地形改正(g形)以后，再减去正常重力值（γ）后所得到的重力差(Δg= g测- g高- g中- g纬- g形-γ)称为布格重力异常。
布格重力异常一般用相对重力测最方法获得。
如某点对总基点的实测重力差为Δg'，则布格重力异常为Δg=Δg'+ g高+ g中+ g纬+ g形（g高、g中、g 纬、g形分别为测点与总基点的相对高度、中间层、纬度和地形变化的改正项)。
布格重力异常资料是重力勘探的基础资料。
重力（g）观测首先要从地球内部研究：地壳，地幔，地核。
地壳分为上地壳和下地壳，上地壳主要由密度较小的富含硅铝岩的花岗岩组成，称为花岗岩层，平均密度为2.7g/cm^3;下地壳是由富含硅镁的玄武岩组成，称为玄武层，平均密度3.1/cm^3。
花岗层与玄武层的分界面称为康德界面，简称”康氏面“。
从地壳底部一直向下倒2900km处称为地幔，地幔也分为上地幔和下地幔，上地幔深度为33-900km，主要为基性岩，超基性岩，物质密度在3.32~4.49g/cm^3，下地幔物质则主要为铁镍等金属氧化物，深度为900~2700km，密度约为4.60~5.68km，地幔与地壳的分界面称为莫霍维奇面，简称”莫霍面“。
从2700km以下一直到地心称为地核，地核又分为外核，过渡带，内核三部分，组成地核的物质目前不清楚，推测主要为铁镍物质，故称为铁镍核，密度约为从9.69g/cm^3曾至12。
17g/cm^3.地球平均密度为5.53g/cm^3。
重力（g）观测可以通过对地壳和地幔的勘测，推断区域布格重力异常和均衡重力异常及地壳深部的构造起伏情况。
(2010)青藏高原布格重力异常匹配滤波分析及其构造意义-(郑洪伟)
→ →
（h-B ）ω
(4)
→
（H-h ）ω
→
-1
b ，W 1 = 1+ e B
→，
（5）
-1
軌 =△ g 軌· 軌 =△ g 軌· △g W1 ， △ g W2 1 2
b 、 B 分别为深部 、 浅部统计模型的厚度 （ 或延伸 ）， B b
则不考虑水平尺寸因子的影响有
从上 式 中 可 以 看 出 ， 若 已 知 W 1 和 W2 ， 则 实 际
第 37 卷 第 4 期
郑洪伟等 ： 青藏高原布格重力异常匹配滤波分析及其构造意义
999
可可西里 — 巴颜喀拉地块与羌塘北部的异常为一整 体 。 昆仑山口与格尔木间的东昆仑断裂带的异常较 为明显 ， 向西中止于阿尔金断裂带的东部 。 另一较为 明显的特征是 ， 在革吉 — 改则 — 错勤 — 申扎构造带 的错勤 — 申扎段明显位于重力梯度带上 ， 表明该段 断裂特征较明显 。 中 部 重 力 异 常 场 可 以 看 成 是 Moho 面 之 上 到
是中上部地壳中不规则地质体引起的异常的综合反 映 ， 具体表现为异常形态比较零乱 ， 规模小 ， 且严格 受地表地质构造控制 。 在不同地块的异常形态也迥
异 。 特提斯喜马拉雅地体的重力异常形态呈东西向 断块分布 。 班公湖 — 怒江缝合带以北 ， 羌塘地块的异 常等值线较为稀疏 ， 而且异常长轴主要为北北西向 。
图 5 青藏高原布格重力异常异常匹配滤波分析得到的深部异常特征 ( 大地构造线同图 1) Fig.5 Deep anomaly of Bouguer gravity in Qinghai-Tibetan plateau constructed by matchedfilter method （Tectonics as for Fig.1 ）
重力勘探4-重力异常的划分
另外一种计算是采用同一网格的滑动方法求出 各结点上的区域异常和局部异常。 一般来说，较大的滑动平均值反映较深的区域 异常信息，反之亦然。 因此，应按需要压制的局部异常范围大小来选 择窗口的大小。
这种方法最适用于计算机来处理，因而应用较 广泛。特别指出的是，这类方法应用中，会带 来所谓“虚假异常”的问题
（一）重力异常的叠加
叠加异常可以改变研究对象产生的异常的形态、幅 值和范围。 1.两个相邻球体异常的叠加 两个相距很近的球体产生的异常剖面图。从g曲线 看，与单一球体产生的异常无法区分，而重力异常 的高阶导数则可以将它们区别开来。
2.单斜异常与球体异常的叠加 单一球体在地面形成的是不等间距 的同心圆状异常平面图，一旦叠加在一 个水平梯度为常数的单斜异常上，情况 就大不一样了。
(六)其它密度不均匀因素
大多数金属矿床 (如铁矿、铜矿、铬铁矿等)， 特别是致密状的，其密度都比围岩大，密度差通常 超过0.5g/cm3 ; 某些非金属矿(如岩盐、煤炭等)或侵入体，其 密度一般比围岩小。因此，当这些矿体或地质体具 有一定规模，埋深又不大时能在地表形成可观测到 的局部异常。
三、重力异常的划分
2.多项式阶次的选择 原则上应视区域异常的复杂程度来决定。阶 次太高，会造成趋势值受局部异常的影响较 大，因而会削弱局部异常的成分。同时，也 使趋势面畸变，因为阶次增加时，方程组解 的误差会急剧增加，致使趋势面面目全非。 一般说选用2-3阶即可，较复杂地区也只取 4~5阶。
3．利用趋势分析也同样会在分场时出现 虚假异常问题。必要时可采用多次迭代 的办法予以消除。
j i 1
青藏高原重力异常与地形高程的负相关校正
青藏高原重力异常与地形高程的负相关校正张春灌;张明华;安玉林【摘要】针对消除青藏高原重力异常与地形高程呈负相关关系所引起的假异常,提出了均衡校正和残余负相关校正相结合的一套具有可操作性的校正方法,并对青藏高原可可西里地区重力异常数据进行了处理,效果明显,验证了方法的有效性.【期刊名称】《物探与化探》【年(卷),期】2007(031)003【总页数】4页(P236-238,插2)【关键词】重力异常;均衡校正;残余负相关校正【作者】张春灌;张明华;安玉林【作者单位】中国地质大学,北京,100083;中国地质调查局,发展研究中心,北京,100083;中国地质大学,北京,100083【正文语种】中文【中图分类】P631青藏高原重力异常与地形高程呈负相关关系，这是青藏高原布格重力异常最重要的特征，直接反映了高原重力场所代表的大地构造属性[1]。
在平原或者地形起伏不大的地区，对原始重力异常进行地形改正、中间层改正、高度校正以及纬度校正之后，得出的布格重力异常与地形高程一般没有特别明显的相关关系，所以人们往往是直接从布格重力异常出发，进行数据转换处理与异常解释工作。
但是，对于青藏高原这种高海拔且地形起伏较大的地区，布格重力异常与地形高程呈明显的负相关关系，如果仍然从布格重力异常出发，进行数据转换处理与异常的定性、定量解释，所得结果，必然受到地形高程与布格重力异常呈负相关关系所造成的假异常所影响。
文后彩图1为青藏高原可可西里地区布格重力异常。
在油气资源早期评价中，可可西里重力资料解释的主要任务就是确定新生代沉积盆地边界和底面深度，以及深部和浅部构造格架。
可可西里地区地形为西南高、北东低，大部分地势较低的河流地区布格重力异常值较高。
可可西里地区布格重力异常与测点高程的相关分析结果如文后彩图2所示。
由文后彩图2可知，随着地形高程的升高，可可西里地区布格重力异常值相应减小，两者负相关关系明显。
这将产生对重力资料处理解释不利的假异常。
布格重力异常图Word版
布格重力异常图(据袁学诚《中国地球物理图集》(地质出版社，本图使用了我国80年代以来区域重力调查的最新成果。
东部地区布格重力均方误差小于±2×10－5m/s2，一般为±0.6×10－5m/s2～±1.5×10－5m/s2；西部地区的青藏、内蒙古西部、川滇甘西部及南疆，布格重力均方误差小于±3×10－5m/s2，一般为±1×10－5m/s2～±2×10－5m/s2。
全部资料整理和改算，统一采用波茨坦重力系统；统一采用赫尔默特（1901～1909年）正常重力公式；统一采用重力高度改正系数和中间层密度值（2.67g/cm3）以及统一采用166.7km 的地形改正半径。
我国的布格重力异常是以青藏高原为低值中心（约－550×10－5m/s2），向北向东逐渐升高，形成东高西低、北高南低的总趋势，并被纵、横贯于全国的两大梯级带分割成台阶状的三级区域场，在此背景上叠加有多个形态各异的局部异常和规模较小的梯级带，构成我国复杂而独特的布格重力异常场。
1．重力梯级带（1）大兴安岭－太行山－武陵山大型重力梯级带。
（2）青藏高原周边大型重力梯级带。
2．区域重力场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。
3．局部重力异常1）走向基本为东西向的布格重力异常带。
有天山－阴山－燕山重力低异常带、秦岭－大巴山－大别山重力低异常带，苗岭－南岭－武夷山重力低异常带、唐古拉山重力低异常带及冈底斯重力低异常等。
2）等轴状或团块状布格重力异常。
准噶尔、塔里木、四川等盆地中多出现这类重力高或重力低异常。
3）走向为北东的布格重力异常带。
多呈线状或串珠状出现在东部地区，如长白山重力低、郯－庐－辽－吉重力高异常带等。
重力异常的数据处理
m
g(xi)
a0
im 2m1
,
m
xig(xi)
a1
im m
xi2
im
链接 链接2
图9-11
Fanhui
由9-1式可知，当x=0时，g(0) a0
g(0)2m 11i m m g(xi)
(94)
由此可见，当m=1时，得三点平滑公式
g (0 ) 1 [g ( 1 ) g (0 ) g (1 )] (9 5 ) 3
返回
返回
(二) 二次曲面平滑公式
在平面图上，如果重力异常的分布在一定范围内可 以用二次曲面拟合时，则平滑后的 异常值g(x,y)可 用下面方程来表示，即
g ( x ,y ) a 0 a 1 x a 2 y a x 2 a 4 x a 5 y y 2 ( 9 1 )2
图9-4为横贯我国东西向、重力异常和莫 霍面深度对照图。可见，其异常幅值大、异 常范围大，异常变化单调、平缓，因而较易 识别和区分。
图9-4 拉萨-上海平均布格异常与莫霍面深度对照
(二)结晶基岩内部的密度变化
由于经历长期的地壳运动及岩浆作用， 使结晶基底内部的物质成分和内部构造 变得十分复杂，因而其密度在横向上和 纵向上的变化都很大，在基底出露区或 沉积盖层不太厚的地区，这种密度的变 化，会使地表的重力产生相应的变化， 其幅度可达数百g·u·.图9-5就是一个很典 型的实例。
a0
m
2
im
[a0 a1xi g(xi)] 0
a1
m
2
im
[a0 a1xi
g(xi )]xi
0
(9-3)
若xi 以剖面上的点距为单位，即x=1, 取点方式如图9-10所示,则式9-3式中的xi=0，
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定义 反演问题的数学定义为：
任务 性质 难点
计算内部参数 不唯一性 物理解释
①由观测面上重力异常分布，在给定物体边界位 置函数的条件下，求解物体的密度分布函数；
②由观测面上重力异常分布，在给定物体密度 函数的条件下，求解物体的边界位置函数；
③由观测面上重力分布，在给定特殊约束（如设 物体密度均匀、形态规则）条件下，求解物体密 度参数和几何参数。
里建立这样的一个坐标系，取球心在地面的投影点为坐标原点。
等效原理 由于球体均匀，所以在球体
外部产生的重力与在球心处一相同质量的 产生的重力相同，因此球体的重力异常可 等效为一剩余质量为 M 4 R3、埋深
为H 的质点的重力异常。 3
讨论 由于球体产生的重力是完全对称的
且我们的观测又主要是在地面上进行，所
以只需计算球体沿剖面的重力异常的分布。
球体的理论重力曲线
（a）剖面图，（b）平面图
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14
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规则质体正反问题的解法
等效原理的说明 一个物体对某一点的引力只与物体的总质量与距离相关，
与物体的形状（大小）、密度（分布）无关。
Q
F GM
r2
M
M M
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9
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地球的分层结构
圈层名称
不连续面
深度
（km)
特征
地壳 莫霍界面
地 上地幔 幔 下地幔 古登堡界面 地 外核 核 内核
1、由岩石组成的固体 外壳
2、厚度不均，大洋部 分薄，大陆部分厚
33 上地幔上部存在一个
软流层，这里可能为 岩浆的主要源地
2900
温度、压力和密度
很大武汉Βιβλιοθήκη 学：《地球重力学》课程组假设 下面就几种规则质体的正反问题的计算作一讨论。在此为
了简化计算先做一些假设，认为要讨论的规则质体满足： 质体是孤立存在的， 密度是均匀的， 地面是水平的。
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规则质体正反问题的解法
（一）球体 设均匀球体的剩余密度为 ，半径为R，顶部埋深为H，在这
3
V [( x)2 ( y)2 ( z)2 ]2
若地质体沿向无限延伸，称为二度体。其重力异常的表达式为
( z)d d
g G
S ( x)2 ( z)2
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2.规则质体的正反演方法
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5
地球的分层结构
地球模型 地球内部的
物质结构十分复杂。地球物 理学家根据需要给出了地球 内部随深度变化的的“地球 模型”，它涉及地球深度、 密度、压力、地震波速度、 形变模量等。常用的有“布 伦模型”、上世纪八十年代 的“初步地球参考模型”等。
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武汉大学：《地球地重球力内学部》结课构程三组维示意图
6
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地球的分层结构
莫霍 界面 地
外幔 核 内 核
地 壳
古登堡 界面
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地球的分层结构
莫霍界
面
地
幔
外
核
内
核
地 壳
古登堡界 面
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地球的分层结构
軟流圈--在地幔上部，一部分的岩石熔融狀态。
武岩汉大石学：圈《地-球-重軟力学流》课圈程组以上的岩石，包括大陸地殼、海洋地殼和地幔的最上。
过理论计算，研究它们所引起的重力异常及其各阶导数场的数值大小、空间分布 和变化规律。已知的、具有剩余质量的地质体，均是地下客观存在的异常地质结 构、构造和地质体的近似的理论模拟。
只有掌握了这些及其导数场的数值大小、空间分布和变地质体的及其导数场 的大小，空间分布和变化规律，才能反过来进行反演研究，即由实测重力异常及 其导数的数值大小、空间分布和变化规律，定性和定量推断地下客观存在的异常 地质结构、构造和地质体的形状、产状和剩余密度分布。
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球体
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规则质体正反问题的解法
球体 从右图的坐标系中可以看出所求重力异常点
位于X轴上坐标很容易写出来，又 M ddd 。则
位于X轴上任意一点的重力异常为
v
g GMD (x2 D2 )3/ 2
特征 由此可绘出球体沿X剖面上重力异常的理论曲线。
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地球重力学
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第四章 重力与地球构造
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2
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又名重力勘探
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3
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重力异常正反演问题
正演问题 由已知地质体的剩余密度分布计算它在地球表面产生的重力
异常。 它是根据已知的、具有剩余质量的地质体的形状、产状和剩余密度分布，通
如果没有对重力异常正演问题的研究，就无法对地下地质结构、构造和地质 体等作出推断。可见，重力异常正演问题的研究，是一切后续研究的基础，是非 常重要的。
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重力异常正反演问题
反演问题 重力反演问题，简单地说就是，
由实测重力异常及其导数的数值大小、空间分布 和变化规律，定性和定量地推断地下客观存在的 异常地质结构、构造和地质体的形状、产状及剩 余密度分布。
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重力异常正反演
基本原理 根据牛顿定律可知质量为dm的质点
在其外部会产生一个引力位为： dm
dV G r
由此可得整个质体在P点引起的重力异常为
任意质体重力异常的推算
dm
( z)
( z)d dd
g G cos G
V r2
V
r3
dv G
12
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规则质体正反问题的解法
规则几何形体 这是因为：第一，许多自然界的地质体可以近
似地看作规则几何体，例如矿巢或盐丘可以当作球体，某些背斜可 看作水平圆柱体，矿脉可看作是板状体，断层或接触带可视为台阶 等。其次，任何复杂形体都可以划分若干规则形体，求出每个规则 形体引起的重力异常再叠加求和，即可得到复杂形体的重力异常。 所以，规则形体正、反问题的解法往往是解决复杂形体问题的基础。