地球物理重磁勘探第五章

第五章重磁觀測資料的整理與圖示概述：重磁場觀測結果是由各種因素引起的重磁場的疊加，而重磁測量的目的是要提取所研究對象的重磁異常（Δｇ、ΔZ或），所以,要對重磁觀測資料進行其它因素引起的重磁場的校正,通過計算與整理,獲得所研究對象的重磁異常,然后以平面等值線等圖件形式表示出來,以便對其研究解釋。第一節(jié)重力資料的整理及圖示

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重力資料的整理★重力測量所觀測的重力異?！镏亓Ξ惓D重力資料的整理

地面上任一點重力值由四種因素決定：①該點緯度②地形③固體潮④巖礦石密度變化

重力資料整理的四種校正:地形校正

中間層校正

高度校正

正常場校正

（1）地形校正

地形起伏往往使得測點周圍的物質不能處于同一水準面內，對實測重力異常造成干擾，必須通過地形校正予以消除。

◆校正辦法

除去測點所在水準面以上的多余物質，并將水準面以下空缺的部分用物質填補起來。

重力資料的整理

(2)中間層校正

經(jīng)地形校正后，測點周圍的地形變成水準面，但測點所在水準面與大地水準面或基準面（總基點所在水準面）間還存在著一個水平物質層，消除這一物質層的影響就是中間層校正。

◆校正辦法

中間層可當作一個厚度為△h，密度為σ的無限大水平均勻物質面，其校正公式為：

δg中=-0.419·σ·△h

g.u.

測點高于大地水準面或基準面時，△h取正，反之取負。中間層密度通常取為2.67g/cm3。

重力資料的整理

（3）高度校正

經(jīng)地形、中間層校正后，測點與大地水準面或基準面間還存在一個高度差△h，要消除這一高度差對實測值的影響，就要進行高度校正。

◆校正辦法若把地球當作密度均勻同心層分布的旋轉橢球體時，地面每升高1m重力減小約3.086g.u.，所以高度校正值δg高為：δg高=3.086△h

g.u.

測點高于大地水準面或基準面時，△h取正，反之取負。

重力資料的整理

（4）正常場校正

測點O的重力觀測值經(jīng)上述三項校正后，已經(jīng)將其中正常重力值部分歸算到O＇點所在的水準面上，但是如果O＇與A點不在同一緯度上，則O＇點與A點還存在因緯度不同而帶來的正常重力值的影響，這一影響必須去掉?！粜Ｕ椒?/p>

①在大面積測量時，按1901～1909赫爾默特公式計算正常重力值，再從觀測值中減掉它；

②在小面積重力測量中按下式計算：△gφ=-8.14sin2φ·D

g.u.在北半球，當測點位于總基點以北時D取正號，反之取負號，單位km，φ為總基點緯度或測區(qū)的平均緯度。

重力測量所觀測的重力異常

（1）布格異常

經(jīng)地形校正、高度校正、中間層校正和正常場校正后的重力異常:△g=g觀+δg地+δg布+δg正+g0

布格異常包含了地殼內各種偏離正常密度分布的礦體與構造的影響，也包括了地殼下界面起伏而在橫向上相對于上地幔質量的巨大虧損（山區(qū)）或盈余（海洋）的影響。

重力測量所觀測的重力異常

（2）自由空間異常

經(jīng)高度校正和中間層校正的重力異常稱自由空間異常。由于只作高度校正，地表到大地水準面間物質的影響仍然存在，因而相當于把這層物質都“壓縮”到大地水準面上，沒有改變地球的實際質量；作正常場校正相當于與密度為正常分布的大地橢球體上正常重力值作比較，因此△g空反映的是實際地球的形狀和質量與大地橢球的偏差。在一定程度上反映地殼的均衡狀態(tài)，只有在區(qū)域測量中才有意義?！鱣空=g觀+δg高-gφ

重力測量所觀測的重力異常(3)均衡異常與重力均衡理論艾里（G.B.Airg）假設：把地殼視為較輕的均質巖石柱體，漂浮在較重的均質巖漿上，外于靜力平衡狀態(tài)，根據(jù)阿基米德浮力原理可知，山愈高，則陷入巖漿愈深形成山根，而海愈深則缺失的質量愈多，巖漿將向上凸出也愈高，形成反山根。

◆這就是說，從地下某一深度起，相同截面所承載的質量趨于相等，稱之為地殼均衡?！鱣均=g觀+δg均-gφ

(△g均稱完全均衡校正。)重力異常圖

◆平面等值線圖

與地形等高線繪制方法類似，常用SURFER等繪圖軟件繪制。

◆重力異常剖面圖以測量剖面為橫軸，按工作比例尺將測點展布在橫軸上，并按適當比例尺在縱軸上標記重力值，然后用折線連接起來，常用GRAPHER等繪圖軟件繪制。

第二節(jié)磁法資料的整理基點校正高度校正緯度校正正常場校正日變改正習題什么叫絕對重磁測量與相對重磁測量？指出下列敘述中的錯誤： 1）重力儀在測點上的讀數(shù)乘上它的格值，就是該點的相對重力值。2）對普通點進行多次觀測，精度高了就成為基點了。3）重力基點網(wǎng)的平差是為了提高基點的觀測精度。 3．關于重力地形校正，請回答下列問題：1）地形校正是為什么永遠是正值（不考慮大地水準面的彎曲）？2）進行地形校正的方法原理是什么？3）為什么地形校正要分近、中、遠三區(qū)進行？ 4．關于布格校正，請回答以下問題：1）中間層校正與高度校正的物理含義是什么？2）給出比總基點所在水準面高出和低了的兩個測點上的布格校正公式。3）試分析，由于密度測定不準和高程測定不準確，各會給最終的布格異常圖帶來何種影響？5．關于重力緯度校正，請回答以下問題：1）在北半球與南半球的校正公式中負號的取法是否一樣？ 2）緯度校正的誤差主要來源是什么量的測量？在北緯45處，當≤±100m時，可能產(chǎn)生多大的誤差？3）正常重力值是緯度的函數(shù)，請問在何處正常重力值變化最快？在何處其變化率為零？6．已知北緯45處某測點上的正常重力值為9806169.11g.u.，問離此點正南方1km處且比此點低50m的測點上正常重力值是多少g.u.？7．簡述布格重力異常的地質-地球物理含義。8．請比較在求取絕對和相對布格重力異常的過程中的異同點。9．在有起伏的自然地表面進行重力測量，經(jīng)各項校正后所獲得的重力異常是大地水準面（或總基點所在水準面）上的異常還是原測點處的重力異常，為什么？10．若測點O四周為一圓環(huán)形水池，其內環(huán)半徑為10m，外環(huán)半徑為50m，水深10m，假設地表巖層平均密度為2.3g/cm3，水的密度為1.0