影响重力异常因素
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物理勘探中常见的异常现象。
这些异常在勘探中的物理意义是非常重要的。
自由空间重力异常是指地球表面下方的岩石密度与周围的地层密度不同，导致地球表面引力场的变化。
布格重力异常是指地下岩体的密度变化造成的重力场异常，通常由矿床、油气田等地质构造引起。
均衡异常是指岩石中存在着磁化强度、磁化方向不同的微区，导致地球磁场的变化。
这些异常的存在与分布，在勘探中提供了重要的信息和证据，有助于确定地质构造和资源储量的分布和性质。
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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 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）。
§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。
§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。
§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。
影响重力的几种因素
影响重力的几种因素物理与电子信息学院物理学专业06级 李涛 指导老师：刘自祥摘 要: 讨论了地球自转及太阳、月球的引力对物体重力的影响。
物体的重力主要由地球的引力所致,其他因素对重力的影响非常小,一般不易被察觉,但不能忽略，当地球和月球、地球和太阳处在一条直线上时,物体的重力变化比较明显。
关键词: 重力; 自转; 纬度; 地质结构Discussion the factors of gravity affectionLi TaoGrade 2006 School of Physics and Electronic Information,China West Normal University, Nanchong Sichuan. 637002.Instructor: Liu ZixiangAbstract : Discussion the Earth's rotation with the sun, the moon's influence , other factors on the effect of gravity is very small, usually not so noticeable, but can not be ignored, when the earth and the moon, the Earth and the Sun in a straight line, the object of the gravity change obviously.Key words : gravity; rotation; latitude; the geological structure0 引 言地球上的物体受到地球的吸引力,因此每个物体都有各自的重力. 物体在地球表面某一位置时,地球对它的引力为:2GMm F R式中G 为万有引力常数, M 为地球质量, m 为物体质量, R 为地球半径.由于上式中各量在地球的某个特定点是定值,故F 在该点亦为定值. 但是, 由于地球自转及太阳、月球对物体的引力等因素,使物体的重力会因时、因地而异. 本文讨论地球自转及太阳、月球的引力对物体重力的影响.1 地球的自转及纬度对物体重力的影响为了突出地球自转引起物体重力变化这个主题, 设地球是个质量均匀分布的球体, 其质量为M ,平均半径为R , 地心在O 点, 绕地轴转动的角速度2T πω=, T 为地球自转周期。
某地区自由空气重力异常特征
某地区自由空气重力异常特征
某地区自由空气重力异常特征包括：
1. 地形异常：地形异常可能会导致重力的变化，例如山谷、山脉和其他地形特征可能会影响重力的变化。
2. 地表状况：地表状况也会影响重力的变化，例如泥沙地、沙漠地和其他地表特征可能会影响重力的变化。
3. 气候变化：气候变化也会影响重力的变化，例如台风、暴风雨等气候现象可能会影响重力的变化。
4. 地球构造变化：地球构造变化也会影响重力的变化，例如地壳变厚或变薄可能会影响重力的变化。
5. 地球内部的变化：地球内部的变化也会影响重力的变化，例如地球核心的温度变化可能会影响重力的变化。
重力异常 的影响因素
重力异常的影响因素
重力异常的影响因素包括地壳构造、岩石密度、地下结构和地质变化等。
1. 地壳构造：地球的地壳构造会影响重力异常。
例如，在地壳运动活跃的地区，地壳的破碎和变形会导致地下岩石的变化，从而使重力场发生异常。
2. 岩石密度：岩石的密度不均匀分布也会导致重力异常。
不同类型的岩石具有不同的密度，当密度不均匀分布时，会引起垂直方向上的重力变化。
3. 地下结构：地下的物质分布和结构也会对重力场产生影响。
例如，地下存在的矿床、岩层的变化、地下水体等都会引起重力异常。
4. 地质变化：地质变化，如火山喷发、地震等，也会对重力异常产生影响。
这些地质活动会改变岩石密度和地下结构，从而导致重力异常。
综上所述，重力异常的影响因素主要包括地壳构造、岩石密度、地下结构和地质变化等。
这些因素的不均匀分布和变化都会导致地球重力场的异常。
应用地球物理复习题部分答案
《应用地球物理》复习题一、名词解释重力正常场:假定地球是一个内部物质成均匀同心层分布且与大地水准面偏差最小的旋转椭球体，即参考椭球体，则其表面的重力场就称之为重力正常场。
参考椭球:为便于计算重力正常值，我们选择一个内部物质呈均匀同心层分布且与大地水准面偏差最小的旋转椭球体作为地球的形状，这个椭球体称为参考椭球。
大地水准面:当水准面与平均海平面重合时，这个面就称大地水准面固体潮:引力的变化会引起地球固体部分周期性的形变，这种形变叫固体潮。
重力异常:在重力勘探中，由地下岩（矿）石密度分布不均匀所引起的重力变化称为重力异常。
，这剩余密度:假设地下有一个体积为V，密度为ρ的地质体，围岩的密度为ρ称为剩余密度。
两种的密度差Δρ＝ρ﹣ρ重力梯级带:由一组彼此大致平行，且沿一定方向延伸的密集等值线所表示的异常分布，称为重力梯级带。
重力高:在重力异常等值线平面图中，若等值线圈闭中心处的重力异常值比周围的大，则这种异常分布称为重力高。
布格异常:经过地形校正，布格校正和正常场校正后的重力异常称为布格异常。
正演:由地质体的赋存状态和物性参数计算该地质体引起的场异常或效应的过程。
反演:地球物理反演是由地球物理异常的分布确定地质体的赋存状态和物性参数的过程。
磁感应强度:磁化:介质受到磁场的作用会获得磁性，产生附加磁场，从而使原有磁场发生变化，这种作用称为磁化。
地磁日变:地磁日变是地磁短期平静变化的一种，周期为24小时，依赖于地方太阳时，白天比夜晚变化大，夏季比冬季变化幅度大。
剩余磁化强度:岩、矿石形成时，被当时地磁场磁化后保留下来的磁化强度称为剩余磁化强度，它与现代地磁场无关。
磁异常:在消除了各种短期磁场变化以后，实测地磁场与作为正常磁场的主磁场之间仍存在着差异，这个差异就称为磁异常。
化极:将测区内磁性体产生的磁异常换算为假定磁性体位于地磁极处产生的磁异常，称为“化到地磁极”，简称化极。
有效磁化强度:总磁化强度M在观测剖面上的分量Ms，定义为有效磁化强度。
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。
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重力实验中的误差与控制方法
重力实验中的误差与控制方法引言：重力是地球上的一种基本物理现象，它对于我们的日常生活和科学研究都有着重要的影响。
在进行重力实验时，我们需要考虑到实验过程中可能出现的误差，并采取相应的控制方法，以确保实验结果的准确性和可靠性。
本文将探讨重力实验中常见的误差来源以及一些常用的控制方法。
一、实验误差的来源1. 仪器误差：重力实验中常用的仪器包括天平、弹簧测力计等。
这些仪器本身可能存在刻度误差、零位漂移等问题，导致实验结果的偏差。
2. 环境因素：重力实验往往需要在实验室或者特定的环境中进行。
而环境因素如温度变化、空气湿度等都可能对实验结果产生影响。
3. 操作误差：实验者在进行重力实验时，操作不当也会引入误差。
例如，在进行称重实验时，如果没有将待测物体放置在天平的中心位置，就会导致测量结果的偏差。
4. 人为误差：重力实验中，实验者的主观因素也会对实验结果产生影响。
例如，实验者在读取仪器刻度时的视觉误差、实验者对实验结果的期望等。
二、控制误差的方法1. 仪器校准：在进行重力实验之前，对所使用的仪器进行校准是十分重要的。
通过与已知标准物体进行比对，可以减小仪器本身的误差。
例如，使用已知质量的物体对天平进行校准，以消除刻度误差。
2. 环境控制：为了减小环境因素对实验结果的影响，我们可以在实验过程中控制温度、湿度等参数。
在实验室中使用恒温恒湿设备可以有效地降低环境因素对实验结果的干扰。
3. 操作规范：实验者在进行重力实验时，应该遵循一定的操作规范。
例如，在进行天平称重实验时，应该确保待测物体放置在天平的中心位置，避免因操作不当引入误差。
4. 多次重复实验：为了减小人为误差的影响，可以进行多次重复实验，并取平均值作为最终结果。
通过多次实验，可以减小个别实验的误差对结果的影响，提高实验结果的可靠性。
5. 数据处理：在重力实验中，合理的数据处理方法也可以减小误差的影响。
例如，使用统计学方法对实验数据进行分析，可以识别出异常值，并对其进行处理，提高实验结果的准确性。
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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。
6.重磁资料解释分类？推断解释步骤？
重力：定性：解释异常原因粗略计算地质体形状、产状等
定量：理论计算，对地质体的规模、形状、产状、埋深具体解答。
推断解释步骤：阐明引起异常的地质因素
划分、处理实测异常
确定地质体或地构造的赋存状态
磁：定性：1区域地质构造的结论找矿远景区评价
定量：岩矿体地质构造位置形状产状规模的估计
推断解释步骤：磁测资料分析
磁异常处理
确定磁性体磁性构造的赋存状态
7.磁法比重力法的优缺点？
1 幅值：此异常比重力异常大得多
2此异常反映的地质因素比较单一
3此异常比重力异常复杂
8磁场单位与磁感应单位是什么？其实用单位是什么？
磁场单位H：A/m Oe(奥斯特) 1Oe=1/4π.10^3A/m
磁感应单位B：T、Nt Gs (高斯) 1Gs=10^-4. T
实用单位r 1r=1nT
8.岩矿石磁性一般规律？影响因素？岩矿石磁性构成？
一般规律：1岩矿石按磁化特征分为：逆磁性、顺磁性、铁磁性
2岩浆岩>变质岩>沉积岩（磁性）
影响因素：1铁磁性矿物含量
2铁磁性矿物颗粒大小、结构
3岩矿石的形状
4应力作用眼应力方向磁性减小
5变质蚀变作用是岩石磁性增加
磁性构成：感磁、剩磁
9.如何根据磁异常确定磁性体形状、走向、倾向、倾角、中心位置、埋深？
1走向：狭长异常走向就好似磁体走向等轴异常无法判断走向
2形状：狭长异常：Za曲线对称无负值：顺层磁化无限延深板
一侧负值：斜交磁化无限延深板或断层
两侧负值：水平圆柱体或有限延深板
等轴异常：Za曲线无负值或只有一侧有负值：走向有限的无限延深板
正异周围有负值（极小值在北侧）：球体3倾向倾角：倾向根据临近岩层大致确定tg i=tg I/cos A(i为有效磁化倾角I为地磁倾角A为侧线方位角)而地磁体倾角当Za曲线对称，a=i
当反对称a=90+i
4中心位置：Za曲线对称时：中心位置在异常值极大值正下方；反对陈时候在零点正下方
不对称时：在极大值于极小值之间
5埋深：埋深浅：异常强度大、范围窄、梯度陡；
埋深时：此异常强度小、范围宽、梯度缓；
10.电法勘探？特点？分类？
是以岩矿石间的电性差异通过观测和研究这种电性差异有关的电场或电磁场的分布特点和变化规律，查明地下地质构造或者游泳的矿产的一种物理勘探方法。
特点：1可以用的物性参数多利用场源多方法种类多
2应用空间广应用范围广
分类：传导类电法勘探：电阻率法充电法等
感应类电法勘探：低频电磁法电磁波法等
11.岩矿石电性一般规律？影响因素？
岩浆岩>变质岩>沉积岩（电阻率）
影响因素：1矿物成分含量结构
2岩矿石孔隙度湿度
3水溶液矿化度
4温度
5压力
6构造层影响
12.最佳勘探极距？最佳勘探深度？关系？
最佳电极距：根据L=h/2^1/2 使用这个供电极距在h深度电流密度最大，因而可以获得清晰来自h深度的地质信息股将这个极距又称为最佳电极距。
由最佳电极距确定的深度为最佳勘探深度。
关系：L=h/2^1/2 或AB= h*2^1/2
13.视电阻率？影响因素？
14.视电阻率：电场有效作用范围内，地下各岩体的电阻率的综合影响值。
影响因素：1电极装置类型和电极距大小
2测点相对地质体的位置
3电场有效作用范围内各种地质体的真电阻率
4各地质体的分布状态
15.联合剖面法、中间梯度法对称四极法优势？
联合剖面法：在探测产状陡峭的良导体薄脉和良导球状矿体是，具有异常幅度大、分辨能力强，正交点清晰等优势，并可以定性的判断脉顶位置及倾向。
中间梯度法：利用均匀场效率高高阻薄脉
对称四极法：用对称四极法研究覆盖层下的基岩起伏（向斜、背斜）和水文工程地质有关疏松层中电性不均匀体分布以及疏松层下地质构造、划分接触带，寻找厚岩层等。
16.充电法工作原理？方法？应用？
原理：对钻井、坑道等人工揭露的或者天然露头的良导体上接一供电电极（A），另一个供电电极（B）离充电体很远的地方,对充电体进行充电，进而查明充电体的空间分布形态、产状以及延伸。
1理想条件下导体为一个等位面，其表面未一等电位面。
2脉体倾斜时点位曲线与点位梯度曲线均不对称3自然界中导体都不是等位体充电体上各点的点位并不都相等。
方法：点位观测法电位梯度观测法
应用：1圈定矿体范围、倾向2 相邻两露头矿体在深部是否相连3在已知矿体附近找盲矿体4追踪地下金属管线
17.自然电位法工作方法？主要应用？
电位观测法电位梯度观测法
应用：1寻找金属硫化物矿床、石墨、无烟煤
2确定地下水与河水之间的补给关系
3确定地下水的流向4 确定水库堤坝的漏水点
5寻找含水的破碎带和确定断层的位置
18激发极化法的特点？应用？
优点：1寻找侵染状矿体2区分电子导体与离子导体产生的异常3 地形起伏不会长生假异常
缺点：1矿化岩层产生强激电异常2 电磁耦合干扰给资料解释带来干扰
应用：1寻找金属矿床、地下水、石油
19 .极化率？频散率？关系？影响极化率因素？
极化率：在直流激发极化法中，引入极化率表示岩矿石的激发极化特性。
频散率：交流激发极化法中，用频散率表示岩矿石的激发极化特征。
影响因素：1充放电时间2岩矿成分、含量、结构、含水性3金属矿石墨化碳化地层的极化率频散率高岩石的比较低
20.应用地球物理的分类？应用？
分类按物性参数分：电法磁法重力法地震勘探
按工作环境分：地面航空卫星海上井下
按探测对象分：金属石油煤田水文工程深部物探城市物探
按场源分：天然场源人工场源
应用：全球构造研究：海底扩张板块构造大陆漂移地壳厚度等
地质工作的各阶段：大、小比例尺填图
普查找矿阶段勘探阶段矿产开采阶段的应用
其他方面：工程地质方面
地质灾害预测环境监测城市建设考古方面的应用等。