第一章重力勘探：5重力异常的推断解释
重力异常
由重力测量确定大地水准面形状
根据计算大地 水准面的波动
利用人造地球 卫星轨道测定 大地水准面
重力异常是大地水准面上的重力值Gp和平均椭球体面上相应点的正常重力值Gq之间的差值。
假定地球是一个均质圆球，人造地球卫星质量很小，可以忽略，又假设卫星在真空中运行，其轨道就是一个 椭圆。该轨道称正常轨道。它有8个参数：升交点、升交点赤径、轨道倾角、近地点、近地点角距、真近点角、偏 近点角、平近点角。
造成的主要原因
1、地球的自然表面并不像大地水准面那样光滑，而是起伏不平的； 2、地球内部介质密度分布不均匀。这种密度的不均匀性有一部分是地质构造和矿产引起的。
分类
重力异常可分为纯重力异常和混合重力异常。纯重力异常是同一点上地球重力值和正常重力值之差，又称扰 动重力。混合重力异常是一个面上某一点的重力值和另一个面上对应点的正常重力值之差。例如大地水准面上一 点的重力值g0和该点沿平均地球椭球法线在椭球面上的投影点的正常重力值γ0之差，称为大地水准面上的混合 重力异常；地面上一点的重力值g和似地球面（见地球形状）上相应点上正常重力值γ之差，称为地面混合重力异 常。
重力异常
重力勘探领域术语
目录
01 造成的主要原因
03 的求定
02 分类 04 重力改正
目录
05 表示方法
由重力测量确定大地 水准面形状
06 推估
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，仅仅是由于物质密度分布不匀而引起的重力的变化，就称为重力异常。
地球物理勘探实验报告
一、实验目的本次实验旨在使学生掌握地球物理勘探的基本原理和实验方法，提高学生对地球物理勘探技术的认识，为后续课程的学习和研究打下基础。
二、实验原理地球物理勘探是利用地球的各种物理场（如重力场、磁场、电场、地震波等）来探测地下结构和物质分布的技术。
通过观测和分析这些物理场的变化，可以推断地下岩层的性质、地质构造和矿产资源分布等信息。
三、实验内容1. 重力勘探实验（1）实验目的：了解重力勘探的基本原理，掌握重力仪的使用方法。
（2）实验原理：利用重力仪测量地面重力加速度的变化，从而推断地下岩石密度分布。
（3）实验步骤：① 将重力仪放置在预定位置，调整水平，记录初始重力值。
② 沿着预定路线移动重力仪，每隔一定距离记录一次重力值。
③ 将记录的重力值绘制成曲线，分析重力异常分布。
2. 磁力勘探实验（1）实验目的：了解磁力勘探的基本原理，掌握磁力仪的使用方法。
（2）实验原理：利用磁力仪测量地面磁场的变化，从而推断地下磁性矿物的分布。
（3）实验步骤：① 将磁力仪放置在预定位置，调整水平，记录初始磁场值。
② 沿着预定路线移动磁力仪，每隔一定距离记录一次磁场值。
③ 将记录的磁场值绘制成曲线，分析磁场异常分布。
3. 电法勘探实验（1）实验目的：了解电法勘探的基本原理，掌握电法勘探仪器的使用方法。
（2）实验原理：利用电法勘探仪器测量地下电性差异，从而推断地下岩石的导电性和含水性。
（3）实验步骤：① 将电法勘探仪器放置在预定位置，调整水平，记录初始电流值。
② 沿着预定路线移动电法勘探仪器，每隔一定距离记录一次电流值。
③ 将记录的电流值绘制成曲线，分析电流异常分布。
四、实验结果与分析1. 重力勘探实验结果：通过分析重力异常曲线，发现实验区域存在一个重力高异常，推断该异常可能与地下岩层的密度变化有关。
2. 磁力勘探实验结果：通过分析磁场异常曲线，发现实验区域存在一个磁场高异常，推断该异常可能与地下磁性矿物的分布有关。
3. 电法勘探实验结果：通过分析电流异常曲线，发现实验区域存在一个电流低异常，推断该异常可能与地下岩石的导电性和含水性有关。
重力勘探在石油勘探中的应用
重力勘探在石油勘探中的应用重力勘探是一种重要的地球物理勘探方法，它在石油勘探中发挥着重要的作用。
通过测量地球重力场的变化，可以揭示地下构造、岩性、储层性质等信息，为石油勘探和开发提供重要的参考。
本文将探讨重力勘探在石油勘探中的应用。
一、重力勘探原理重力勘探利用地球重力场的变化来推断地下的构造和岩石性质。
地球重力场是指地球表面上任意一点的重力加速度大小和方向。
地表下的不同密度分布会引起地球重力场的变化，从而反映出地下的构造。
重力勘探的关键是通过测量地球重力场的变化来推断地下构造。
在重力勘探中，测量的基本单位是重力加速度的变化量，通常以重力异常值表示。
地下不同密度的岩石会引起重力异常，密度越大的岩石引起的重力异常越大。
二、重力勘探在石油勘探中的应用1. 揭示油气圈闭重力勘探可以揭示油气圈闭的存在和分布情况。
油气圈闭是指地下成藏岩石中形成的油气聚集空间，是石油勘探的关键目标。
由于油气圈闭的密度通常较低，所以在地球重力场中会引起重力异常。
通过重力勘探可以识别出油气圈闭的位置和形态，为油气勘探提供重要线索。
2. 确定构造形态重力勘探可以帮助准确揭示地下的构造形态，包括断层、隆起、坳陷等。
地下构造形态与油气的分布关系密切，通过重力勘探可以分析不同构造形态下的油气聚集规律。
例如，在坳陷区域往往会形成有利的油气聚集条件，重力勘探可以帮助确定坳陷的边界和内部构造。
3. 识别储层性质重力勘探可以帮助识别地下储层的性质，包括厚度、密度和孔隙度等。
储层是油气聚集的重要储存空间，了解储层的性质对勘探和开发具有重要意义。
通过重力勘探可以推断出储层的厚度、密度和孔隙度，为储层评价和开发提供重要依据。
4. 辅助勘探决策重力勘探可以为勘探决策提供重要的辅助信息。
通过分析重力异常的分布规律，可以评价勘探的前景和风险，判断勘探区域的可行性。
重力勘探还可以为选择钻井点位和确定钻探方案提供参考，提高勘探效率和成功率。
三、重力勘探的局限性及发展趋势尽管重力勘探在石油勘探中具有重要的应用价值，但也存在一定的局限性。
地质勘探中的重力异常识别与解释方法探讨
地质勘探中的重力异常识别与解释方法探讨地质勘探是一项复杂的工作，为了对地下资源进行准确的勘探与评估，科学家和地质工程师们经常借助不同的方法和技术。
重力异常识别与解释是其中重要的一部分，它可以提供有关地下物质分布和岩石结构的重要信息。
本文将探讨一些常用的重力异常识别与解释方法，包括重力测量、异常特征的识别以及异常与地质构造的关联。
首先，重力测量是重力异常识别与解释的基础。
重力是地球上任何一点受到地球引力作用的结果，它与质量和距离的乘积成正比。
地面上的重力测量仪器可以测量地球表面上的重力场强度，从而获得重力数据。
这些数据被用来计算重力异常，即地球上表面的重力场与理论预期的重力场之间的差异。
一般来说，重力异常可以是正值也可以是负值，其数值大小与地下物质分布有关。
其次，重力异常的特征识别是重力勘探的关键步骤。
在地球表面上，不同的物质具有不同的密度，从而对应着不同的重力场。
通过观察重力异常的特征，可以识别地下存在的物质和结构。
常见的重力异常特征包括正异常和负异常。
正异常通常是由密度较大的物质引起的，如岩石体或矿床，而负异常则通常是由密度较小的物质引起的，如岩浆侵入或断层。
此外，异常的形状、强度和分布特征也可以提供有关地下物质和构造的信息。
最后，重力异常与地质构造之间的关联是解释重力异常的关键。
地质构造是地球表面和地下的岩石形态和结构。
在地球的不同地区，不同的地质构造通常与特定类型的重力异常有关。
例如，地球上的隆起和坳陷地区通常存在正和负的重力异常。
在解释重力异常时，科学家和地质工程师们通常会结合地质图、地震和电磁数据等多种信息来识别地下的地质构造，并与重力异常进行对比。
通过对比，可以确定异常的形成机制和异常下可能存在的地下矿产或构造。
总之，在地质勘探中，重力异常识别与解释是一项重要的技术。
通过重力测量和分析，我们可以获得有关地下物质和地质构造的宝贵信息。
重力异常的特征识别和异常与地质构造的关联是解释重力异常的关键步骤。
地球物理勘察概论笔记
勘察地球物理概论笔记绪论：地球物理勘探：它是以岩（矿）石之间的地球物理性质的差异为基础，应用地球物理学利用力、声、电、磁、热、光及核变等物理方法，通过专门的装置和先进的仪器观测物理场的变化，来研究地下地质体（构造或矿体等）存在状态（产状、埋深、规模等），以解决资源和能源的开发、工程、水文地质问题的一门学科。
地球物理场：所谓地球物理场，是指地球内部及其周围的、具有物理作用的空间。
重力场：地球内部及其周围具有重力作用的空间，成为重力场。
磁场：具有磁力作用的空间，称为地磁场。
辐射场：具有放射性作用的空间，称为辐射场。
电（电磁）场：具有电（磁）力作用的空间，称为地电（电磁）场。
地热场：具有热力作用的空间，称为地热场；弹性波场：质点振动传播的空间，称为弹性波场。
地球物理勘探方法：是以各种地球物理场的理论为基础，凭借仪器对地质体引起的地球物理异常进行观测，是一种间接观测地球地质的手段。
六种主要的物探方法：（1）以岩（矿）石磁性差异为基础，研究磁性地质体引起的磁异常的磁法勘探；（2）以岩（矿）石密度差异为基础，研究密度不均匀地质体引起的重力异常的重力勘探；（3）岩（矿）石电（介电、磁）性差异为基础，研究导电（介电、导磁）地质体引起的地电（电磁）异常的点法勘探；（4）岩（矿）石弹性差异为基础，研究弹性波在岩石中传播规律的地震勘探；（5）岩（矿）石中放射性元素含量及种类差异为基础，研究天然的或人工激发的辐射异常的核地球物理勘探；（6）岩（矿）石温度差异为基础，研究储热地质体引起的地热异常为基础的地热勘探；物探的分类：依据环境分为：地面物探、航空物探、海洋物探、地下物探（包括坑道中进行的物探工作）、遥感物探等；依据探测对象和目的分为：金属（非金属）物探、石油（天然气）物探、煤田物探、水文工程（环境）物探、深部物探、城市物探；物探在地质工作中的作用：（小比例尺地质填图）探测结晶基底的起伏即内部构造，划分大地构造单元，研究沉积岩构造，追索大断裂带；（大比例尺地图）确定岩层接触带和浮土厚度，圈定岩体、矿化带，寻找有工业意义的矿体；（勘察阶段）进一步确定矿体的位置和产状，划分层带；（矿场开采中）指示矿体走向，确定矿体形态，寻找盲矿区。
物理勘探的基本原理与方法综述讲解
地球物理勘探方法综述一、重力勘探重力勘探是地球物理勘探方法之一，它主要研究地球表面及其周围空间重力变化现象。
地表及其周围空间重力变化原因之一是由于地球内部各种岩石密度的不同而引起的，而岩石密度不均往往与地下地质构造、矿产分布等地质因素有关。
由于某种地质原因或矿产赋存而引起的重力变化称重力异常。
通过研究重力异常的变化特征，从而得到地下地质构造、岩石分布和矿产赋存的地球物理信息，这就是重力勘探的实质和任务。
1重力勘探的理论基础1.1重力场重力是经典物理学中的基本概念。
当地球表面及其周围空间存在有质量的物体时，就要受到地球质量对它的引力作用，以及地球自转而使它产生的离心力的作用，两者的合力就是这一物体所受的重力。
如图，F表示地球引力，C表示离心力，P表示重力，则P=F+C。
显然，重力场是引力场和离心力场的叠加。
物体所受重力的大小不仅和物体在重力场的位置有关，而且和其质量m小有关。
按照场强定义，重力场强度（P/m）即单位质量所受的重力大小。
重力场强度和重力加速度概念不同，但其数值和量纲完全相同，方向也一致。
地球物理勘探中所谓的重力测量，也就是重力加速度或者重力场强度的测量。
一般的，将地球的大地水准面作为一个理想的椭球面，根据地球的大小，质量、扁度、自转角速度计算出大地水准面上不同位置的重力值，把这种重力值的分布称为正常重力场。
1979年国际地球物理及大地测量学会确定推荐的国际正常重力公式：g0=978032.7（1+0.0053024sin2φ-0.0000075sin22φ）（×10-5m/s2）1.2 重力异常地表重力值是随着地点和时间不同而变化的。
根据地表重力变化来进行地质构造和矿产勘查是重力勘探的基本内容。
影响地表重力变化的因素主要包括：纬度、海拔、地形、地球的潮汐以及地球内部密度不均。
其中地球密度的非均一和各种地质构造、矿产分布有密切联系。
重力的变化我们称之为重力异常，分为绝对重力异常和相对重力异常。
重力勘探名词解释(二)
重力勘探名词解释(二)重力勘探名词解释1. 重力勘探 (Gravity Exploration)重力勘探是一种地质勘探方法，通过测量地球表面的重力场来获取地下的物质分布情况。
这种方法基于物体之间的引力作用原理，可以用于识别和研究地下的矿产、油气等资源，以及地下构造和地质特征。
2. 重力异常 (Gravity Anomaly)重力异常是指在地球表面某处测得的重力场数值与一个参考点或参考模型相比的偏差。
重力异常可以由地下物质的密度变化造成，因此可以通过分析重力异常数据来推断地下岩石的构成和分布情况。
例子：在进行重力勘探调查时，测量到某个地点的重力异常为正值，则可能表示该地下存在密度较高的岩石体，例如可能是一个矿床的存在。
3. 重力梯度 (Gravity Gradient)重力梯度指的是在空间中地球重力场随距离的变化率。
通过测量重力梯度，可以获得更详细的地下物质分布信息，尤其对于探测较小规模的地下结构非常有用。
例子：在进行地下油气储层勘探时，重力梯度可以帮助识别地下油气圈闭的边界，以及研究圈闭内部的构造。
4. 重力仪 (Gravity Meter)重力仪是一种用于测量地球重力场的仪器。
重力仪通常包括一个悬挂的测量质量体和相应的测量系统，测量质量体受到引力的作用而发生微小的位移，通过测量位移量来计算重力值。
例子：最早的重力仪是使用弹簧测量重力的，而现代的重力仪则通常采用超导材料和激光干涉仪等高精度技术，具有更高的测量精度和稳定性。
5. 重力异常图 (Gravity Anomaly Map)重力异常图是将测量到的重力异常数据绘制在地图上的形式，用于直观展示地下物质分布的差异。
重力异常图可以帮助勘探人员发现潜在的地下构造和资源，以及指导进一步的勘探工作。
例子：重力异常图能够显示不同区域的重力异常强度和方向，从而揭示地下构造的变化和潜在的地质特征，有助于确定勘探目标的位置和范围。
这些是重力勘探中常用的一些名词解释，包括重力勘探、重力异常、重力梯度、重力仪和重力异常图。
重力勘探名词解释
重力勘探名词解释1. 什么是重力勘探？重力勘探是一种地球物理勘探技术，通过测量地球表面上的重力场变化来研究地下的物质分布和结构。
重力场是由于地球质量分布不均匀而引起的，因此通过测量不同位置上的重力加速度变化可以推断出地下的密度分布情况。
2. 为什么要进行重力勘探？进行重力勘探可以帮助我们了解地下的岩石、矿产资源和构造特征等信息，对于石油、天然气、矿产资源等的勘探与开发具有重要意义。
此外，重力勘探还可以应用于地质灾害预测、环境监测和工程建设等领域。
3. 重力勘探常用的仪器设备3.1 重力计重力计是用来测量地球表面上某一点上的重力加速度的仪器。
常见的重力计有绝对式和相对式两种类型。
•绝对式重力计：通过比较被测点与参考点之间的绝对差异来得到精确的重力值。
常见的绝对式重力计有拉卡斯特式重力计和绝对重力仪等。
•相对式重力计：通过比较不同位置上的重力加速度差异来测量相对重力变化。
常见的相对式重力计有斯普林格式重力计和落体仪等。
3.2 野外测量设备在进行野外勘探时，除了使用重力计外，还需要配备一些辅助设备：•全站仪：用于测量勘探点的空间坐标，提供精确的位置信息。
•GPS定位系统：用于确定勘探点的地理坐标，提供全球定位服务。
•数据记录器：用于记录测量数据，如重力值、时间、位置等。
4. 重力勘探数据处理与解释在进行重力勘探后，需要对采集到的数据进行处理与解释，以获取地下结构和物质分布信息。
4.1 数据处理•数据去噪：由于外界因素干扰和仪器误差等原因，采集到的数据可能存在噪音。
需要通过滤波等方法去除噪音，保留有效信号。
•数据纠正：由于地球自转、离心力和海洋潮汐等因素的影响，采集到的重力数据可能存在一些系统性误差。
需要进行纠正，以得到准确的重力场数据。
4.2 数据解释•建立模型：根据采集到的重力数据，可以建立地下密度模型。
通过对模型进行分析和解释，可以推断出地下岩石、矿产资源等的分布情况。
•地质解释：根据地下密度模型和其他地质信息，可以进行地质解释。
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1、概念： 什么是地球物理正问题和反问题
2、讨论： 规则形体地质体重力异常特征
3、思考 不规则形体重力异常如何计算？
第一章 重力勘探
第四节 重力异常的推断解释
二、重力异常的推断解释
定性解释与定量解释：
定性解释
定量解释
地质解释不涉及数量 方面的内容。如断层 的位置、性质、构造 单元性质等
地质解释时包括数量 方面的内容。如对异 常源的大小、产状、 埋藏深度给出具体解 答
正演问题： 已知地质体的形状、产状、物性参数，求场
（异常）的分布；
反演问题： 已知场（异常）的分布特征及变化规律，求
场源的赋存状态（如产状、物性参数、埋深等）
须指出的是：
正演问题的解是唯一的，而反演问题的解， 则具有“多解性”
导数等
（1）重力异常的解析延拓
向上延拓： 将观测平面上的实测异常值，换算到观测平
面以上某一高度上的异常——称为向上延拓。 目的：消弱局部异常，突出深部异常
向下延拓： 将观测平面上的实测异常值，换算到观测平
面以下场源以外的某个深度上——称为向下延拓。 目的：压制深部的区域异常，突出浅部物质
产生的局部异常
一、重力异常的识别和划分 （一）重力异常的识别
1、区域异常与局部异常的概念 区域异常 场源：大而深的岩体或地质构造
异常特征：幅值大、异常范围大、变化平缓 场源：小而浅的岩体、矿体或地质构造 局部异常 异常特征：幅值小、异常范围小、变化大
A B C
2、局部重力异常的识别 局部重力高—异常等值线在局部范围内向区域背景场 降低的方向凸出。
向下延拓
向上延拓
分
析
➢ 向上延拓：压制浅而小的地质体的局部异 常，突出了深部地质体的区域异常；
➢ 向下延拓：压制深部地质体的区域异常， 相对突出了浅部地质体的局部异常；
➢ 解析延拓的作用：分离水平方向上多个地 质体的迭加异常
（2）重力异常的导数换算 举例说明导数换算的作用（功能）
◆压制深部地质体的区域异常，突出了小而浅 的地质体的局部异常； ◆划分多个相邻地质体的迭加异常
A•
（二）重力异常的划分
所谓异常的划分，就是从迭加场中将区域场与 局部异常分离开来。
1、图解法（异常曲线平滑法）
布格异常平面等值线图
局部异常平面等值线图
布格异常平面等值线图
局部异常平面等值线图
2、圆周平均法（多边形法）
r
3、位场转换
什么是位场转换？ 根据观测平面上的实测异常值，利用数学
的方法求场的导数或任意高度场的分布。 通常有解析延拓（上延和下延）、求高次