05 重力测量_勘探测量 (2)

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课程内容
第一讲 前言 第二讲 地球重力场 第三讲 地球正常重力及重力异常 第四讲 重力测量仪器
第五讲 重力测量野外工作方法
第六讲 重力资料整理、重力异常获取 第七讲 重力位的球谐分析 第八讲 大地水准面
野外重力测量知识要点
������ ������ ������ ������ 测量方式、测量的有利条件 仪器的检查、格值标定、静态试验、动态试验、一致性试验 重力基点、基点网、基点网的作用 测地工作
5.4 普通点、检查点的布置和观测 5.5 测地工作
5.2 仪器检查与标定
仪器观测操作步骤
首先将仪器专用底盘置于测点处,将平稳地仪器置于底盘上, 并按一定顺序使用3个调平螺旋,使仪器达到水平; 按同一方向调节读数器(使读数由小至大或有大至小),使指 示对准零点位置; 然后读数,如此重复3次;记录3次读数和观测时间; 将3次读数进行平均作为观测值; 平稳地放回仪器箱。
目的:
������ ������ ������ ������ 了解仪器动态混合零点漂移的速; 动态观测下达到的可能精度; 最佳工作时间范围 确定最大线性零点漂移时间间隔。
M为独立增量总个数;n为边段数
5.2 仪器检查与标定
5.2.4 一致性试验
������ ������
当需用几台仪器在工区工作时,应做此试验。 精度计算式
5.1 野外工作技术设计和地质任务
5.1.1 重力测量地质任务
矿ห้องสมุดไป่ตู้重力勘探
包括金属及非金属矿产的重力测量。 它多与其它的物探方法配合,圈定成矿带; 在条件有利时,可以探测并描述控矿构造,或圈定成矿岩体; 或者直接发现埋藏较浅、体积较大的矿体或对已知矿体进行追 踪等。
5.1 野外工作技术设计和地质任务
5.2 仪器检查与标定
5.2.1 格值标定
格值按下列公式计算:
5.2 仪器检查与标定
5.2.1 格值标定
5.2 仪器检查与标定
5.2.2 静态试验
������
将仪器置入安静、通风的一层楼房的室内,每隔20-
30分钟观测一次,同时记录室内温度,连续进行24小时以 上观测。 ������ 目的:了解仪器静态零点漂移是否呈线性变化
5.1.1 重力测量地质任务
能源重力勘探
研究重力测量可以在沉积覆盖区快速、经济地圈出对寻找石油、 天然气或煤有远景的盆地; 在圈定的盆地内研究沉积层的厚度及内部构造,寻找有利于储存 油气或煤的各种局部构造;
条件有利时可以研究非构造油气藏(如岩性变化、地层的推覆、古
潜山及生物礁块储油构造等),并直接探测与储油气层有关的低密 度体。
5.1.3 比例尺和测网
不论是进行剖面还是面积测量, 首先应确定工作的比例尺,针对不同地质 任务应选择不同比例尺。 1)比例尺的选择
重力预查(1:100万,1:50万) 在勘探空白区进行大面积、小比例尺测量 目的:大地构造基本轮廓(如断裂带、岩体的分布等)资料 重力普查(1:20万,1:10万) 在有进一步工作价值的地区开展调查 目的:划分区域地质构造、圈定岩体及储油构造,比较确切地指示成矿远景区 重力详查(1:5万,1:2.5万) 在成矿远景区进行重力测量, 目的:详细研究工区异常规律和特点,寻找局部构造或岩、矿体 重力细测(>1:2.5万) 在已发现的储油气构造、煤盆地、成矿有利的岩矿体上进行精细测量 目的:确定地层或岩、矿体的形态和产状
5.1 野外工作技术设计和地质任务
5.1.3 比例尺和测网
比例尺、测网和测点之间的关系——大比例 尺 长方形测网 正方形测网 非规则测网 比例尺 1∶25 000 1∶10 000 1∶5 000
比例尺、测网和测点之间的关系——小比例尺
线距(m) 点距(m) 线距=点距(m) (点数/ km2) 250 100 50 50~200 20~50 10~25 / 80~100 40~50 20~60 80~120 /
m各仪器总的观测次数;;n为观测点数减1
������
计算应分别对各台仪器进行,超出精度要求的仪器,
不能参加施工中的测量。
第五讲 重力测量的野外工作方法
5.1 野外工作技术设计和地质任务 5.2 仪器的检查与标定
5.3 重力基点网联测
5.4 普通点、检查点的布置和观测 5.5 测地工作
5.3 基点网联测
5.2 仪器检查与标定
重力仪在正式投入生产之前应进行必要的性能检查和常 数测定。仪器性能不稳定(如仪器读数零点位移无规律), 将直接影响测量精度。故开展野外工作前应完成下列工作。 1)仪器格值的检查和重新标定; 2)仪器灵敏度的检查和调节; 3)仪器水平位置的检查和水泡曲线测试; 4)仪器测程的检查与调节; 5)仪器零点位移的检查(包括静态和动态试验); 6)仪器(多台仪器)一致性试验。
第五讲 重力测量的野外工作方法
5.1 野外地质任务和工作技术设计 5.2 仪器的检查与标定
5.3 重力基点网联测与测点观测
5.4 普通点、检查点的布置和观测 5.5 测地工作
第五讲 重力测量的野外工作方法
5.1 野外工作地质任务和技术设计 5.2 仪器的检查与标定
5.3 重力基点网联测与测点观测
重力仪存在零点漂移,且零漂往往不是与时间呈线性关系。
用重力仪在测点上进行观测时,需要有一些精度更高、重
力值已知的点来控制。这些点称为基点。 基点在观测时都要联成封闭的网络,叫做基点网。
5.1.1 重力测量地质任务
水文及工程重力调查
研究浮土下基岩面的起伏和有无隐伏断裂、空洞,以确保厂
房或大坝等工程的安全; 寻找水源,如利于储水的地下溶洞、破碎带、地下河道等;
危岩、滑坡体的监测;
地面沉降研究; 在地热田的勘测开发过程中,发现热源岩体,监测地下水的 升降以及水蒸汽的补给情况,以便合理、持久地开发地热田 等。
5.2 仪器检查与标定
5.2.1 格值标定 1)仪器格值的检查和重新标定 重力仪的格值标定通常在国家认证的高精度重力格值标定场进行(如北京高崖 口标定场,)
重力仪的格值通常使用已知点法: 在由国家建立的高精度重力格值 标定场具有已知重力差的(选取)一 些点上,用尚待标定的重力仪在它们 之间进行多次往返测量,一般构成独 立增量不少于6个。
某区 工作区遥感解译地质构造图 1:100 相应区航磁化极平面图 万布格重力异常平面图
5.1 野外工作技术设计和地质任务
5.1.2 野外工作技术设计
工作部署与方法 : ①介绍各年度工作部署和计划安排情况; ②实施的重力测量和测地仪器的选用;重力 基点和GPS基准站建立工作方法 ,重力测点布 设;重力测、基点定点;重力测点地改 ; ③岩(矿)石密度物性采样点的布置和测定 工作 ④重力资料整理及成图工作 ⑤综合研究工作
5.1 野外工作技术设计和地质任务
5.1.1 重力测量地质任务
天然地震重力调查
天然地震重力测量可分为台站重力测量和流动重力测量两种形式。 其主要任务是研究重力场在台站点上或在某一地震活动带、沿一条 测线或一块面积的重力随时间的变化。
在台站上的观测结果是临震预报的依据之一;
在固定测点之间进行的流动重力观测结果是中长期预报的依据之一。
5.4 普通点、检查点的布置和观测 5.5 测地工作
5.1 野外工作技术设计和地质任务
5.1.1 重力测量地质任务
区域重力调查
������ 研究地球深部构造。例如地壳厚度的变化(莫霍间断面的起伏),深 大断裂的可能部位及延伸情况,上地幔密度的不均匀性以及研究地壳的 均衡状态等。 ������ 研究大地及区域地质构造,划分构造单元;研究结晶基底的起伏及
1∶2 000 1∶1 000
1∶500
20 10
5
5~10 2~ 5
l~2
16~20 8~10
4~ 5
/ /
/
5.1 野外工作技术设计和地质任务
5.1.3 比例尺和测网
5.1 野外工作技术设计和地质任务
5.1.4 精度要求及误差分配
������
测量精度是衡量野外观测质量的重要标志,也是决定技 术措施、工作效率和成本的重要指标。
5.2 仪器检查与标定
5.2.2 静态试验
5.2 仪器检查与标定
5.2.3 动态试验
选取具有一定重力差的两个点(或多个点),采用与施工相同的运 输方式,以多次重复观测的方法进行。两点间单程观测时间间隔约 10-15分钟,同时记录气温。试验时间应超出开工前和收工后各一小 时,并不少于12小时。 精度计算式
剖面测量
多用于详查或专门性测量剖面线方向垂直地质体走向,尽可能通过 地质体在地面投影的中心部位,测点不能偏离剖面线,在正常值区点距
可大些。
面积测量
是重力测量的基本形式,可提供工区内重力异常的全貌。
5.1 野外工作技术设计和地质任务
5.1.6 重力测量有利条件
������
研究对象与其围岩之间有明显的密度差,而在围岩内部没 有明显的密度变化;
������
研究对象的地质构造密度分界面的深度有显著的变化,而 其界面深度又不太深;
������
在工区内非研究对象引起的重力变化小,或通过校正能给
以消除;
������ 地表地形平坦或较为平坦。
第五讲 重力测量的野外工作方法
5.1 野外工作技术设计和地质任务 5.2 仪器的检查与标定
5.3 重力基点网联测与测点观测
其内部成分和构造;圈定沉积盆地范围,以及研究沉积岩系各密度界面
的起伏和内部构造。 ������ ������ 探测、圈定与围岩有明显密度差异的隐伏岩体或岩层,追索两侧岩 根据区域地质、构造及矿产分布规律,为划分成矿远景区提供重力
石密度有明显差异的断裂,进行覆盖区的基岩地质、构造填图。
场信息。
5.1 野外工作技术设计和地质任务
5.1 野外工作技术设计和地质任务
5.1.2 野外工作技术设计
总体目标任务和预期成果: 工作区范围、交通位置及自然地理环境 : 通过区域重力调查,为区内矿产资源评 工作区域地质及物探研究程度 : 工作区具体位置、范围;地势、水系、 价、区域地质调查和基础地质图件更新等 区域地质概况 : 收集有关本区及邻区的地质、地球物理、 气候 、植被 和交通 情况等 工作提供高质量的基础性区域重力资料 地球物理概况 : 介绍工作区所处的大地构造单元、地层、 地球化学和遥感等前人工作成果资料,特 介绍工作区岩(矿)石物性特征,包括 侵入岩、构造和矿产资源情况 别是物性资料,必要时应实地踏勘并完成 电性、磁性和密度参数特征情况 一定数量的密度标本测试 叙述区域地球物理场特征 ,包括重力场、 航磁异常特征 介绍化探和遥感解译的线性构造 、环形 构造等特征
5.1 野外工作技术设计和地质任务
5.1.3 比例尺和测网
2)测网的选择 开展面积性测量时,测线距和测点距的大小决定测网的大小。一般用线 距与点距的乘积表示测网密度。例如线距50 m,点距20 m,测网密度为 50×20 (m)。 测网形状有两种。线距大于点距为长方形网,线距等于点距为正方形 网。测线方向和测网形状应根据勘探对象的形态来确定。在实际工作中对 于等轴状的地质体应采用正方形网,对于有一定走向的地质体应采用长方形 网,而且测线方向尽量垂直地质体走向来布置,同时测线距离大于测点距 离。一般来讲,测线距离不能大于地质体在地面投影长度的1/2~1/3。其目 的是保证只少有2~3条测线同时穿过所寻找的地质体。 实际工作中,测点的距离是根据可信异常宽度大小来确定。所谓可信 异常宽度,是指测线上异常曲线的幅值大于异常均方差2倍的两个测点间的 水平距离。一般测点距应为异常宽度的1/2~1/3,可保证不漏掉有意义的异 常。
������
精度用异常的均方误差来衡量,包括重力观测值的均方 误差和各项校正值的均方误差。
������
精度应根据地质任务和工作比例尺来确定。
������
例如,金属矿普查,精度取最小的、有意义的异常幅值
的1/2-1/3。
5.1 野外工作技术设计和地质任务
5.1.5 重力测量的方式
路线测量
一般用于概查或普查阶段测点沿交通方便的道路布置,测点大致均 匀分布,线距没有严格要求。
5.1 野外工作技术设计和地质任务
5.1.2 野外工作技术设计
5.1 野外工作技术设计和地质任务
5.1.2 野外工作技术设计
1.布格重力异常点位数据图 2.布格重力异常平面图 3.自由空间重力异常点位数据图 4.自由空间重力异常平面图等四种1:20 万基础重力图件
5.1 野外工作技术设计和地质任务
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