《重磁勘探》讀書報(bào)告

1、重磁勘探讀書報(bào)告專業(yè)所在院（系、部）核工程技術(shù)學(xué)院研究生姓名郭猛猛學(xué) 號(hào)2010070807專業(yè)名稱日 期固體地球物理學(xué)2011年6月30日上了重磁勘探這門課以后，我覺得弄清楚每個(gè)定義是很有必要的，所以我把 這些常用到的定義總結(jié)下來，作為我的讀書報(bào)告。重力勘探:：根據(jù)地球重力場(chǎng)研究地球構(gòu)造及尋找礦產(chǎn)資源的一門地球物理 學(xué)科或地球物理方法。等位面：凡位之值相等的各點(diǎn)所構(gòu)成的曲面稱為等位面。重力位：場(chǎng)中任意一點(diǎn)的重力位等于將一單位質(zhì)量從無限遠(yuǎn)處移至該點(diǎn)是重 力所做的功。重力等位面：重力位值相等的各點(diǎn)所構(gòu)成的曲面。地球的形狀：兩極稍平，赤道略鼓的不規(guī)則球體。這個(gè)形狀的一級(jí)近似可視 為平均半徑為637

2、6km的正球面，二級(jí)近似是一個(gè)兩極半徑略小于赤道半徑的二 軸托球面。重力的變化:包括空間因素與時(shí)間因素。空間因素是1.地球不是一個(gè)正球體， 近似于兩極壓縮的扁球體，地表面又是起伏不平的。2.地球繞一定的軸旋轉(zhuǎn)。3. 地下物質(zhì)密度分布不均勻。時(shí)間因素是1.太陽(yáng)、月亮等天體引力引起的重力的變 化，它表現(xiàn)有一定的周期性，也稱為潮汐變化。2.地球形狀的變化和地下物質(zhì)運(yùn) 動(dòng)引起的變化為非周期性的，也稱為非潮汐變化。重力異常：在重力勘探中，將由于地下巖石、礦物密度分布不均勻所引起的 重力變化，或地質(zhì)體與圍巖密度的差異引起的重力變化。自由空氣重力異常：重力觀測(cè)值經(jīng)過高度校正或自由空氣校正得到的重力值 稱為自

3、由空氣重力異常。布格重力異常：經(jīng)過高度校正及中間層校正得到的重力值稱為布格重力異 常。儀器靈敏度：?jiǎn)挝恢亓Φ淖兓芤鹣鄬?duì)重力測(cè)量?jī)x器的平衡體偏角的大 小，如果偏角越大則表示儀器越靈敏。基點(diǎn)：用重力儀在測(cè)點(diǎn)上進(jìn)行觀測(cè)是，需要有一些精度跟高、重力值一直的 點(diǎn)來控制，這些點(diǎn)稱為基點(diǎn)?；c(diǎn)網(wǎng)：重力基點(diǎn)在觀測(cè)是都要聯(lián)成封閉的網(wǎng)絡(luò)，這些網(wǎng)叫做基點(diǎn)網(wǎng)。基點(diǎn)網(wǎng)的作用：控制重力普通電的觀測(cè)精度，避免誤差的積累；檢查重力儀 在某一段工作時(shí)間內(nèi)的零點(diǎn)漂移，確定零點(diǎn)漂移校正系數(shù)；推算全區(qū)重力測(cè)點(diǎn)上 的相對(duì)重力值或絕對(duì)重力值。平差：將每個(gè)環(huán)路中的閉合差按周一定的方法和條件分配到相應(yīng)環(huán)路的每一 個(gè)邊上，使分配后環(huán)路上

4、各邊的重力增量滿足E Agt=0o重力異常的地質(zhì)地球物理含義：自由空氣重力異常：自由空氣異常反映了時(shí)機(jī)的地球形狀和物質(zhì)分布與大 地橢球體的偏差。大范圍內(nèi)的自由空氣異常，說明該區(qū)域下方物質(zhì)的相對(duì)虧損， 而正的自由空氣異常則表明有物質(zhì)的相對(duì)盈余。布格重力異常：包含了殼內(nèi)各種偏離正常密度分布的礦體與構(gòu)造的影響， 也包括了地殼下界面起伏而在橫向上相對(duì)上地幔質(zhì)量的巨大虧損或盈余的影響。 所以，布格重力異常除了有局部的起伏變化外，從大范圍來說，在陸地，特別是 在山區(qū)，是大面積的負(fù)值區(qū)；山越高，異常負(fù)的越大；在海洋區(qū)，則屬大面積的 正值區(qū)。均衡的原理：在地下某個(gè)深度（稱為補(bǔ)償深度）的下面，地球內(nèi)部的壓力是

5、流體靜壓力或靜水壓力，這就意味著在補(bǔ)償深度出單位橫截面上覆柱體的重量， 必須完全是相等的；地球曲率的小的校正會(huì)造成一些差別。如果在地球的表面存 在過剩的負(fù)載，例如山脈，洋脊或冰帽，那么如果達(dá)到了均衡，在這個(gè)表面之下， 補(bǔ)償深度之上，一定存在一個(gè)等效的補(bǔ)償質(zhì)量的虧損；對(duì)于海洋，這樣的虧損負(fù) 載會(huì)出現(xiàn)相反的情況。決定巖（礦）石密度的主要因素：巖石中各種礦物成分及其含量的多少巖石中的孔隙度大小及空隙中的充填物的多少巖石所受壓力的大小。重力資料的數(shù)據(jù)處理：利用計(jì)算機(jī)對(duì)重力異常數(shù)據(jù)進(jìn)行有關(guān)的數(shù)學(xué)計(jì)算和圖 像處理，以得到用于進(jìn)一步深化重力解釋的異常資料。數(shù)據(jù)處理的具體目的：消除因重力測(cè)量和對(duì)測(cè)量結(jié)果進(jìn)行各

6、項(xiàng)校正所引進(jìn)的一些偶然誤差或與 勘探目標(biāo)無關(guān)的某些近地表小型密度不均勻體的干擾。從疊加異常中分離出由勘探目標(biāo)引起的異常。把實(shí)測(cè)重力異常轉(zhuǎn)換成其他的位場(chǎng)要素，以滿足重力解釋，即解重力反問 題的需要。重力異常轉(zhuǎn)換也用于異常分離的目的。異常曲線類型：?jiǎn)畏迩€異常曲線有極大值、極小值和一個(gè)零點(diǎn)異常曲線具有一個(gè)極大值兩個(gè)極小值和兩個(gè)零點(diǎn)臺(tái)階的Ag異常曲線，具有一邊高一邊低形態(tài)。密度均勻的球體異常等值線：以球心在地面的投影點(diǎn)為圓心的不等間距的同 心圓。密度均勻的水平圓柱體異常等值線：一簇平行不等間距的直線，并以柱體中 軸線在地面的投影線為對(duì)稱軸對(duì)稱分布。鉛垂臺(tái)階的異常等值線：一系列平行于臺(tái)階走向的直線，且

7、在斷面兩側(cè)形成 異常變化的梯度呈對(duì)稱分布的等值線密集帶。特征點(diǎn)法：根據(jù)異常曲線上的一些點(diǎn)或特征點(diǎn)（如極大值點(diǎn)、零值點(diǎn)、拐點(diǎn)） 的異常值及相應(yīng)的坐標(biāo)求取場(chǎng)源體的幾何或物性參數(shù)，僅適用于剩余密度為常數(shù) 的幾何形體。這個(gè)方法是將計(jì)算重力異常及其導(dǎo)數(shù)的解析式中自變量與因變量的 函數(shù)關(guān)系反過來，即將異常值和相應(yīng)的測(cè)點(diǎn)點(diǎn)位作為已知量，而將該異常體得產(chǎn) 狀要素和剩余密度作為未知量，并把異常體參數(shù)與異常值、點(diǎn)位的關(guān)系表示為顯 函數(shù)形式。重力異常分離的方法：圖解法、平均場(chǎng)法、高次導(dǎo)數(shù)法、解析延拓法、趨勢(shì) 分析法、頻率域?yàn)V波法。重力異常分離的目的：重力異常是所有重力效應(yīng)的綜合和疊加，要根據(jù)重力 異常求（反演）某個(gè)

8、地質(zhì)體，必須首先從疊加異常中分離出單純由地質(zhì)體引起的 異常，然后由該異常反演。引起重力異常的主要地質(zhì)因素：包括從地表到地球深處所有密度分布的不均 勻，由深到淺包括地球深部的因素、地殼深部的因素、結(jié)品基巖內(nèi)部的密度變化、 結(jié)品基底頂面的起伏、沉積巖的構(gòu)造和成分變化等。重力勘探的前提條件：探測(cè)對(duì)象與圍巖（或周圍環(huán)境）有密度差異，由這種差異引起的重力場(chǎng)變 化能被現(xiàn)代重力儀器測(cè)出來。與探測(cè)對(duì)象無關(guān)的干擾因素產(chǎn)生的干擾重力異常與探測(cè)對(duì)象產(chǎn)生的重力異常相比，足夠小或有明顯特征，可被分辨或消除。 相對(duì)重力測(cè)量?jī)x器平衡方程式：Mo=Mg （g，w ）+Mz（w ）=0M表示平衡體所受重力矩M表示平衡體所受彈力

9、矩剩余密度、剩余質(zhì)量：若在大地水準(zhǔn)面的點(diǎn)進(jìn)行觀測(cè)，令地下巖石密度均勻 分布且都為。o時(shí)，其重力位gw當(dāng)A點(diǎn)附近地下有一密度為。的地質(zhì)體存在且 體積為V時(shí)，這個(gè)地質(zhì)體相對(duì)于四周圍巖便有一個(gè)剩余密度。. 。=。-o o 剩余質(zhì)量為。-V磁力勘探：研究磁性巖石（礦石）在地球磁場(chǎng)磁化作用下產(chǎn)生的磁異常隨時(shí) 間和空間變化規(guī)律，達(dá)到揭示地球構(gòu)造及尋找礦產(chǎn)西苑目的的一門地球物理學(xué)科 或地球物理方法。地磁七要素：1.地磁場(chǎng)總強(qiáng)度T； 2.北向分量X； 3.東向分量Y； 4.垂直分量Z； 5水平分量H； 6.傾斜角I； 7.磁偏角D。H=T cos I ; X =H cos D; Y=H sin D; Z=T

10、sin I=H tan I;T2 =H2+Z2=X2+Y2+Z2; tan I=Z/H; tan D=Y/X.等偏線：從一點(diǎn)出發(fā)會(huì)聚于另一點(diǎn)的曲線族，明顯地分別會(huì)聚在南北兩磁極 區(qū)，在這兩點(diǎn)上磁北方向可以從0o到360o變化，沒有固定磁偏角，在南北兩半 球上磁偏角共有四個(gè)會(huì)聚點(diǎn)，全圖有兩條零偏線（D=0o）分布，將全球分為負(fù) 偏角區(qū)和正偏角區(qū)。等傾線：大致和緯度線平行分布，零傾線在赤道附近，稱為磁赤道，但不是 一條直線，由磁赤道向北，磁偏角為正，在北極附近有一點(diǎn)（實(shí)際上是一個(gè)小區(qū) 域）I=90o，稱為北磁極。磁赤道以南，傾角為負(fù)，有類似的變化特征，有一個(gè) 南磁極。磁南北兩極的位置也隨時(shí)間變化，

11、在地球表面上的位置也不對(duì)稱。地磁場(chǎng)水平強(qiáng)度（H）等值線：大致沿緯度線排列曲線族，在此赤道附近最 大，隨著維度的向兩極增高，H值逐漸變小趨于零，在磁南、北兩極處H=0。除 了兩磁極區(qū)之外，全球各點(diǎn)的H都指向北。地磁場(chǎng)垂直強(qiáng)度（Z）等值線：大致與等傾線分布相似，近乎于緯度線平行。磁赤道上Z=0，由此向兩極其絕對(duì)值逐漸增大，在磁極處達(dá)到最大，約為磁赤道 附近水平強(qiáng)度值的兩倍；在磁赤道一杯Z0，表示垂直分量向下，在磁赤道以南 Z0表示垂直分量的向上。地磁場(chǎng)總強(qiáng)度等值線圖：在大部分地區(qū)，等值線也與緯線近乎平行，強(qiáng)度在 磁赤道附近約為3萬到4萬nT，由此向兩極逐漸增大，在南北兩磁極處總強(qiáng)度 值大約為6萬到

12、7萬nT。地球基本磁場(chǎng)模式：與一個(gè)位于地球中心并與其旋轉(zhuǎn)軸斜交11.5。的地球中 心偶極子場(chǎng)很類似。地磁場(chǎng)的構(gòu)成：T=T0+Tm+ Ta+Ta+Tsc+。TT0中心偶極子磁場(chǎng)。Tm非偶極子磁場(chǎng)（或大陸磁場(chǎng)或世界異常）。T局 部異常。Ta區(qū)域磁場(chǎng)。Tsc起源于地球外部的穩(wěn)定磁場(chǎng)。6 T起因于地球外部 的變化磁場(chǎng)。磁場(chǎng)隨時(shí)間變化又分為長(zhǎng)期變化場(chǎng)和短期變化場(chǎng)。長(zhǎng)期變化場(chǎng)是指地球基本 磁場(chǎng)隨時(shí)間緩慢變化，亦稱為世紀(jì)變化。地磁場(chǎng)短期變化起因于固體地球外部各 種電流體系，分為按一定周期連續(xù)出現(xiàn)，變化平緩而有規(guī)律的平靜變化（太陽(yáng)靜 日變化和太陰日變化）和偶然發(fā)生的持續(xù)一定時(shí)間后消失的短暫復(fù)雜的擾動(dòng)變化，如磁

13、暴和地磁脈動(dòng)。物質(zhì)磁性包括抗磁性（逆磁性）、順順磁性和鐵磁性。原子總磁矩是電子軌道磁矩、自旋磁矩和原子核自旋磁矩三者矢量和。鐵磁性磁性特征：1.磁化強(qiáng)度隨磁化場(chǎng)變化，是不可逆行，矯頑磁力Hc因 不同磁性物質(zhì)變化范圍較大。2.磁化率與溫度關(guān)系：溫度升高是鐵磁性物質(zhì)磁化 率增加，林進(jìn)居里點(diǎn)時(shí)達(dá)到極大值，然后急劇下降，趨于零。3.鐵磁物質(zhì)基本磁 矩為電子自旋磁矩，軌道磁矩基本無貢獻(xiàn)。鐵磁性物質(zhì)原子磁矩排列類型：鐵磁性、反鐵磁性、亞鐵磁性磁化強(qiáng)度是衡量磁介質(zhì)受到外部磁場(chǎng)作用磁化程度的量。磁化率是表征物質(zhì)受磁化的難以程度的量。位于巖石圈中的巖體和礦體，外在地球磁場(chǎng)作用之下，受現(xiàn)代地磁場(chǎng)磁化， 而具有磁化

14、強(qiáng)度，叫做感應(yīng)磁化強(qiáng)度。巖、礦石在聲稱是，處于一定條件下，受當(dāng)時(shí)地磁場(chǎng)磁化，或巖石經(jīng)歷漫長(zhǎng) 地質(zhì)年代所保留下來的磁化強(qiáng)度，稱為天然剩余磁化強(qiáng)度。影響巖石磁性因素，所含磁性礦物類型，含量，顆粒大小，結(jié)構(gòu)以及溫度， 壓力等。磁力勘探工作四個(gè)階段：設(shè)計(jì)階段，接受任務(wù)后首先手機(jī)有關(guān)工區(qū)地質(zhì)、地球物理等資料，并組織 現(xiàn)場(chǎng)踏勘，編寫本區(qū)磁測(cè)工作設(shè)計(jì)書，經(jīng)批準(zhǔn)后施工。施工階段，包括儀器設(shè)備的性能檢查，測(cè)區(qū)測(cè)網(wǎng)的敷設(shè)、基點(diǎn)及基點(diǎn)網(wǎng)的 建立，觀測(cè)磁異常、物性標(biāo)本采集和測(cè)定，質(zhì)量檢查、市內(nèi)整理計(jì)算及繪制各種 野外成果圖件。數(shù)據(jù)處理階段，根據(jù)所獲得的磁測(cè)資料及地質(zhì)任務(wù)，提出相應(yīng)數(shù)據(jù)處理方 案，并進(jìn)行處理和正反演計(jì)算，為磁測(cè)異常的分析解釋提供資料。解釋分析和提交成果報(bào)告階段，進(jìn)行定性、定量與綜合解釋，并按設(shè)計(jì)要 求編寫成果報(bào)告?？倧?qiáng)度磁異常Ta是磁場(chǎng)強(qiáng)度T與正常場(chǎng)To矢量差。AT是T與T。模量 差。磁異常處理和轉(zhuǎn)換的目的：1使實(shí)際異常滿足或接近解釋理論所要求的假設(shè)條件。例如：把分布在曲 面上的實(shí)測(cè)異常換算成分布在同一平面上的異常;把疊加異常分解為孤立異常； 把似二度異常轉(zhuǎn)換為二度異常等。2使實(shí)際異常滿足解釋方法的要求例如:分量換算;由磁場(chǎng)值轉(zhuǎn)換成為 頻譜值等。3突出磁異常某一方面的特點(diǎn)向上