重力异常的地质解释及重力资料的应用

§2异常的识别
5、重力梯级带
1)基本特征：重力异常等值线分布密集，异常 值向某个方向单调上升或下降。 2)相对应的规则几何形体：垂直或倾斜台阶。 3)可能反映的地质因素：垂直或倾斜断层、断 裂带、破碎带；具有不同密度的岩体的陡直接 触带；地层的拗曲。
§2异常的识别
三、断裂构造在 平面等值线图上 的识别
深部地壳构造——全国布格重力图
(2)西部地区重力梯阶带 走向以东西走向为主， 个别地段为北西或近南 北。 a、兰州南側北西西； b、西宁北側近北西； c、兰州南－成都近南北； d、拉萨南側东西。
深部地壳构造——全国莫霍面深度图
(3)巨大重力梯阶带大多与 我国主要褶皱山系平行或 重合，在莫霍面深度图上 表现为陡坡带。
a 、与大兴安岭－太行山 －武陵山（北京－郑州－ 贵阳连线）重力梯阶带对 应东部莫霍面陡坡带；
b、与昆仑山－阿尔金山 －龙门山重力梯阶带对应 西部莫霍面陡坡带（兰州 －西宁向西，兰州转向北 南—成都）；
c、与喜马拉雅山重力梯阶 带对应的喜马拉雅莫霍面 陡坡带
深部地壳构造——全国布格重力与莫霍面深度图
§1地质解释概述
7、有条件时．应对已解释的异常开展一定的验证工 作——做理论模型正问题对比 1）可以评价解释的可靠性； 2）特别是在出现矛盾、解释失败时可以分析原因、 寻找正确的答案，并会更加深化对异常的懈释和积累 成功的经验，以提高今后重力资料在地质解释中的成 功率。
重力勘探
第八章 重力异常的地质解释及重力资料的 应用
§3地球深部构造及地壳结构研究
一、卫星重力异常在地球深部构造研究中的应用
2)产生印度洋巨大负异常的场源存在于地球的深部．很可 能是在软流圈以下存在着巨大的质量亏损所致。因在高阶场中， 这一全球最大的负异常完全消失了。
§3地球深部构造及地壳结构研究
一、卫星重力异常在地球深部构造研究中的应用
3)从喜马拉雅山脉到阿尔卑斯山脉有一条横贯东西的高正异 常带，它的走向与棱块边界线亦符合较好，但在低阶场中反 映得并不明显，说明场源深度较浅。
§1地质解释概述
3、对异常的解释一般是从“读图”或异常识别开始。 即使是研究局部构造或矿体的赋存情况：（从面到点） 1）都必须从区域地质环境人手，先把握全局．然后深 入到局部。不同地质构造单元内的地质条件可以有很 大差别，同一构造单元内不同部位的情况也有不 同．因而不同单元内重力异常分布的基本特征是不同 的，甚至有很大差别。 2）所以首先应对异常进行分区或分类分析研究各区 (类)异常特征与区域地质环境可能的内在联系，在此基 础上才有可能对各区内的局部异常形成的地质因素做 出合理的解释，这就是从面到点的认识过程。
因素引起的，常常是不容易的。 有必要结合地质资料或其他物探解释成果进行综
合解释。下面仅叙述常见的几种局部异常与可能反映 的地质因素的对应关系，供作地质解释时参考。
§2异常的识别
l、等轴状重力高 1）基本特征：
重力异常等值线圈闭成圆形或接近圆形，异常值 中心部分高，四周低有极大值点。 2)相对应的规则几何形体：
孤—海沟地区及深源地震带，显示出清晰的高正异常环带。
§3地球深部构造及地壳结构研究
一、卫星重力异常在地球深部构造研究中的应用 异常特征与太平洋板块和纳斯卡板块边界线也
吻合得较好(图10—3).
§3地球深部构造及地壳结构研究
一、卫星重力异常在地球深部构造研究中的应用
正异常带外面包围着一圈负异常带；这一正一负的双层 环状结构是GEM10B全球自由空气异常场的主要特征。产生 重力高带的场源既有岩石圈之下地球深部的因素，也有存在 于岩石圈深部范围内的因素，较浅层的异常源似乎是消减板 块随着下插深度增大而导致的密度增高部分（因温度与压力 增加所致）。
§1地质解释概述
5、选取合适的处理解释方案 鉴于重力异常的复杂性，各种数据处理及解释方
法又都有自身的局限性，因此应针对解释的具体地质 任务和条件选用相应的方法．并通过试验确定有关的 参数(如延拓高度、滤波窗口大小等)，从中选取效果 最佳的解释方案。
§1地质解释概述
6、综合资料解释 1）应收集工区内相应的地质、钻探、物性和其他物 探资料，尽可能地增加已知条件或约束条件，限制反 问题的多解性； 2）只有综合其他物探方法的解释成果，才能从不同 侧面对引起异常的场源性质、产状等做出较为合理而 正确的判断，为重力异常的解释提供印证、补充或修 改。
§3地球深部构造及地壳结构研究
一、卫星重力异常在地球深部构造研究中的应用
1985年，曾维鲁利用GEMl0B地球重力场模型 (它具有完整的36阶球谐展开位系数1365个)计算出 三幅全球自由空气重力异常图，即2-12阶低阶图， 13-36阶高阶图与2-36阶全阶图。研究认为： 1、大于30的高阶异常源可能主要存在于岩石圈内； 2、小于10的低阶异常源可能存在于下地幔和地核之 间； 3、2～12阶自由空气重力异常图（图10—2)保留了 全阶场中最基本的特征；控制全球重力场的最主要 异常源应该存在于软流圈以下。
§2异常的识别
2、等轴状重力低 1）基本特征：重力异常等值线圈闭成圆形或近于圆 形，异常值中心低，四周高，有极小值点。 2）相对应的规则几何形休：剩余密度为负的均匀球 体、铅直圆柱体、承平截面接近正多边形的铅直棱柱 体等。 3）可能反映的地质因素：盐丘构造或盐盆地中盐层 加厚的地段；酸性岩浆(密度较低)侵入体，侵入在密 度较高的地层中；高密度者层形成的短轴向斜；古老 岩系地层中存在巨大的溶洞；新生界松散沉积物的局 部加厚地段。
§1地质解释概述
1、分析与检查用于解释的基础资料——重力异常： 1）是否是所研究的地质因素引起的异常； 2）是否满足精度要求及必须的详细程度。 这是能否取得地质效果的前提条件。
2、要研究和分析在一个工区内，不同的研究对象引 起的重力异常之间，以及研究对象与非研究对象(或 干扰因素)所引起的重力异常之间，是否具有反映其 特征的差异。如果这种差异可能存在，则应有目的地 选用适当的数据处理方法将不同研究对象引起的重力 异常进行分离，同时消除或压制干扰体引起的异常， 这样可以获得由较为单一的地质因素引起的有效(目 标)异常，以利于进行必须的数学物理解释和做出正 确的地质推断。（分离叠加异常）
§2异常的识别
2、在重力异常剖面图上，应注意异常曲线上升或下 降的规律，异常曲线幅值的太小区域异常的大致形态 与平均变化率，局部异常极大值或极小值的幅度、所 在位置等。
§2异常的识别
二、典型局部重力异常的可能解释 由于不同的地质因素——重力异常平面等值线图
上或剖面图上引起相似的异常特征。 因此，根据某一局部异常来判定它是由什么地质
剩余密度为正值的均匀球体、铅直圆柱体，水平 截面接近正多边形。 3)可能反映的地质因素：
囊状、巢状，透镜体状的致密金属矿体，如铬铁 矿、铁矿、铜矿等；中基性岩浆(密度较高)的侵入体， 形成岩株状．穿插在较低密度的岩体或地层中；高密 度岩层形成的穹窿、短轴背斜等；松散沉积物下面的 基岩(密度较高)局部隆起；低密度岩层形成的向斜或 凹陷内充填了高密度的岩体，如砾石等。
§2异常的识别
4、条带状重力低(重力低带)
1）基本特征：重力异常等值线延伸很大，或闭合成 条带状，等值线的值中心低，两侧高，存在极小值线。 2）相对应的规则几何形体：剩余密度为负的水平圆 柱体．棱柱体和脉状体等。 3）可能反映的地质因素：低密度的岩性带，或非金 属矿带；酸性侵入体形成的岩墙或岩脉穿插在较高密 度的岩石或地层中；高密度岩层形成的长轴向斜、地 堑等；充填新生界松散沉积物的地下河床。
实测重力异常 图中断裂引起的 异常特征，比上 述重力梯级带部 分要复杂得多。 下图表示在重力 异常图中指示断 裂构造存在的一 些标志。
§3地球深部构造及地壳结构研究
一、卫星重力异常在地球深部构造研究中的 应用
不同阶次的重力场模型系数反映不同尺 度的重力变化，也与不同深度的场源（密度 异常）相关。2-36阶系数对应的密度场源不 在地壳和岩石圈内，而是在上地幔或者更 深；——阶次越高，反映场源深度越浅。
2、区域性重力异常背景上，有几组巨大重力梯阶（级） 带。以银川－兰州－甘孜（四川）一线为界。
深部地壳构造——全国布格重力图
以银川－兰州－甘孜（四川）一线为界。
甘孜
深部地壳构造——全国布格重力图
Hale Waihona Puke (1)东部梯阶 带主要走向 为北东或北 北东，仅个 别地段为东 西或北北西 向，北京－ 郑州－贵阳 连线（大兴 安岭－太行 山－武陵 山）。
§3地球深部构造及地壳结构研究
一、卫星重力异常在地球深部构造研究中的应用 3、2～12阶自由空气重力异常图（图10—2)保
留了全阶场中最基本的特征；控制全球重力场的最 主要异常源应该存在于软流圈以下。
§3地球深部构造及地壳结构研究
根据三张图显示的异常特征，可以做出以下几点推论： 1）整个太平洋地区（图10—2的中部）包括全球主要的岛
§3地球深部构造及地壳结构研究
一、卫星重力异常在地球深部构造研究中的应用
有人认为，产生该地区正异常的原因是喜马拉雅山的地壳薄 于相应的均衡地壳的厚度，故存在正的均衡异常。由于向北推移 的印度板块与欧亚板块互相挤压．产生了巨大的构造运动压力。 此力不仅克服了因均衡不足而产生的向下的均衡调整力，还迫使 喜马拉雅山脉继续上升。
§1地质解释概述
4、对异常的解释必须遵循从巳知到未知的原则。因 为相近的地质条件引起的异常具有相似的特征，所以 在对局部异常的解释中，可以遵循这个原则。例 如．利用一口钻井资料(一个点)或一条地震剖面资料 (一条线)的解释作为控制，将获得的成果推广到周围 条件相似地区的异常解释中去；或者根据露头区的异 常特征推断相邻的覆盖区的异常成因。这是由已知到 未知，从点、线到面的认识过程，它与上述的从面到 点的过程是互相渗透、互为补充的。
§2异常的识别
3、条带状重力高(重力高带)
1）基本特征：重力异常等值线延伸很大或闭合成条 带状，等值线的值中心高，两侧低，存在极大值线。 2）相对应的规则几何形体：剩余密度为正的水平圆 柱体、棱柱体和脉状体等。 3）可能反映的地质因素：高密度岩性带或金属矿带； 中基性侵入岩形成的岩墙或岩脉穿插在较低密度的岩 石或地层中；高密度岩层形成的长轴背斜、长垣、地 下的古潜山带、地垒等；地下的古河道为高密度的砾 石所充填等。
3、在重力梯阶带之间，分布 一系列不同规模的相对的区域 正异常和负异常。
（1）正异常与地理上的盆地相对 应，如四川、江汉、柴达木等盆 地，这些盆地都是上地幔（莫霍 面）的相对隆起区；
§2异常的识别
§2异常的识别
一、异常特征的描述 首先要注意观察异常的特征： 1、在平面等值线圈上异常特征： 1）主要是指区域性异常的走向及其变化，从东到西 (或从南到北)异常变化的幅度有多大。区域性重力梯 级带的方向、延伸长度、平均水平梯度和最大水平梯 度值等。 2）对局部异常来说主要指的是异常的弯曲和圈闭情 况，对圈闭状异常应描述其基本形状，如等轴状、长 轴状或狭长带状；是重力高还是重力低；重力高、低 的分布特点；异常的走向(指长轴方向)及其变化；异 常的幅值大小及其变化等。在综合分析区域异常与局 部异常基本特征后．有可能根据异常特征的不同将工 区划分成若干小区．以供下一步作较深入的分析研究。
§3地球深部构造及地壳结构研究
一、卫星重力异常在地球深部构造研究中的应用
4)大洋海岭的重力异常在高阶场中反映得很好，形成了与海岭走向
相吻合的低幅正值异常(0-10g·u)；而在低阶场中，这种特征完全 消失，因而海岭的重力异常的场源应存在于浅部。之所以形成低幅 正异常是由于地幔流上涌处的上表面为自由或近似于自由边界条件， 因而地壳上升变形较大，从而形成与海岭走向一致的低幅正重力异 常。
二、深部地壳构造——全国布格重力图
深部地壳构造——全国布格重力图 1、重力异常变化总趋势从东到西逐渐减小；
胶东－辽东最高30х10g.u.；向西渐小，西藏南部雅鲁藏布 江河谷减为－50х10g.u.、说明：地壳厚度由东向西渐厚 （东部沿海30km，雅鲁藏布江河谷）厚度达70km。
深部地壳构造——全国布格重力图