1、重力场，重力场的方向、大小、特征。
（1）重力场是空间中的一种力或力场, 分布于地球表面及其邻近的空间; 空间中任一质点都受到重力的作用。重力场是引力场和惯性离心力场的合成场。（2）可以归纳出下列几点。
1 ) 重力场是空间一个区域内的矢量场。
2 ) 重力场是空间坐标( x, y, z) 的函数。
3 ) 重力场作用在空间中任何点处。
4 ) 重力测量是测量重力场的变化。
5 ) 重力场由重力位确定, 重力场是由位导出的场
2、重力的定义：物体所受的重力是除该物体之外的地球
质量及其他天体质量对物体产生的引力和该物体随着地
球自转而引起的惯性离心力的合力。如图即为G=F+C
其中：
所以
3、加速度：物体在只受重力时自由下落的加速度称为重力加速度。
4、a=6378.16km，c=6356.755km则扁率f=（a-c）/a=1/298.75.
在赤道上惯性离心力最大，约为0.0339m/s2.惯性离心力约为引力的1/300
5、重力位的概念：重力位等于引力为与惯性离心力位之和.
W=V+U
6、重力与重力位的关系、高阶导数：
①重力位的一次导数表示重力场在相应坐标轴上的分量。
②重力位的二次导数表示重力分量在x相应方向的空间变化率。
③重力位的三次导数它表示重力垂向梯度沿铅垂方向的变化率
7、重力的单位：
8、正常重力值：
（1）定义：假定正常椭球体的表面是光滑的, 内部的密度分布是均匀的, 或者呈层分布且各层的密度是均匀的, 各层界面都是共焦点的旋转椭球面, 这样这个椭球体表面上各点的重力位便可根据其形状、大小、质量、密度、自转的角速度及各点所在位置等计算出来。在这种条件下得到的重力位就称为正常重力位,求得的相应重力值就称为正常重力值。
（2）计算：
①拉普拉斯法：
②斯托克斯法：
8、重力异常：在重力勘探中, 将由于地下岩石、矿物密度分布不均匀所引起的重力变化, 或地质体与围岩密度的差异引起的重力变化, 称为重力异常。
在一条测线或一块面积上以某一点的重力值作为正常值, 而以其他测点的重力
值与之比较得到的差值称为相对重力异常。
重力异常值=实测重力值-正常重力值
9、有关于各种校正：
（1）如右图：
①“去掉”过A 或B 点水平面LA 或LB 以上物
质的重力效应, 并“填满”每个水平面与T 面之间凹陷的重力影响, 这种处理称为地形校正。②消除过A或B 点水平面LA 或LB 及基准面L0 面之间水平物质层( 经过地形校正后) 的影响, 这种处理称为中间层校正。③消除A 或B 点与基准面L0 面之间高度的影响, 这种处理称为高度校正, 或自由空气校正( 意为在测点与基准面之间, 除了“空气”之外, 没有别的物质存在) 。中间层校正及高度校正合称为布格校正。
10、重力仪工作的基本原理：绝对重力仪用的是自由落体定律；相对重力仪是根据物体平衡状态的观测测量重力变化。
11、重力测量受什么因素影响？
1）. 温度影响：温度变化会使重力仪各部件热胀冷缩, 各着力点间相对位臵发生变化; 弹簧的弹力系数和空气的密度( 与平衡体所受浮力有关) 也是温度的函数
2）. 气压影响：气压变化会使空气密度改变而使平衡体所受的浮力发生变化, 并在仪器内腔形成额外的气流
3）. 电磁力影响：用石英制成的摆杆, 当它摆动时, 会与残存的空气分子摩擦而产生静电, 静电荷的不断累积将使仪器读数发生变化。
4）. 安臵状态不一致的影响：由于重力仪在各测点上安臵得不可能完全一样, 因而摆杆与重力的交角就不会一致,从而使测量结果不仅包含有各测点间重力的改变值, 还包含了摆杆与垂直方向交角不一致的影响。
5）. 零点漂移：重力仪的读数随时间而改变的现象（弹性元件在一个力的长期作用下将会发生蠕变和弹性滞后或称弹性疲劳等现象）永久性变形。
12、有几种仪器：
地面重力测量仪器：石英弹簧重力仪；金属弹簧重力仪；超导重力仪；自动化、数字化重力仪。
海洋重力测量仪器：L&R 或LCR 船载重力仪；GSS 20 型海洋重力仪；GSS 30 型海洋重力仪；弦线海洋重力仪；CHZ 海洋重力仪
航空重力仪
井中重力仪：ESSO 井中重力仪；L&R ( 或LCR) 井中重力仪
13、绝对和相对测量都测的什么量？
绝对测量：观测的是物体的运动状态( 时间与路径) , 用以测定重力的全值
相对测量：而静力法则是观测物体的平衡状态, 用以确定两点间的重力差值14、零点读数法：选取平衡体的某一平衡位臵作为测量重力变化的起始位臵( 即零点位臵) ; 重力变化后, 第一步是通过放大装臵观察平衡体对零点位臵的偏离情况; 第二步用另外的力去补偿重力的变化, 即通过测微装臵再将平衡体又调回
到零点位臵, 通过测微器上读数的变化来记录重力的变化。
其优点有:扩大了直接测量范围, 减小了仪器的体积, 以相同的灵敏度在各点施测, 读数换算较易于实现线性化等。
15、仪器的检查与标定：
仪器的检查与调校项目包括: 测程、面板位臵、水准器位臵、亮线灵敏度等, 并应按上述顺序进行。
仪器性能的试验包括:静态试验、动态试验和一致性试验。
仪器的标定一般指仪器格值标定, 特殊情况下还要进行温度系数、气压系数和磁性系数的标定
标定的主要作用是：
1）确定仪器或测量系统的输入—输出关系，赋予仪器或测量系统分度值；
2）确定仪器或测量系统的静态特性指标；
3）消除系统误差，改善一起或系统的正确度。
在科学测量中，标定是一个不容忽视的重要步骤
16、基点网的作用：任一测段的重力普通点观测均应从基点开始, 并终止于基点。基点网的作用在于:
①控制重力普通点的观测精度, 避免误差的积累;
②检查重力仪在某一段工作时间内的零点漂移, 确定零点漂移校正系数;
③推算全区重力测点上的相对重力值或绝对重力值。
第五章内容：
17、根据野外观测得到的重力数据获得重力异常的过程, 包括下列两步:
①通过观测数据的初步整理得到各个测点的相对重力值;
②相对重力值经过地形、中间层、高度及纬度校正得到重力异常
18、观测资料的初步整理及质量评定：
（1）目的：求出消除仪器的零点漂移之后各测点相对于基点的相对重力值。（2）仪器的零点漂移是时间的函数，严格地说仅指弹性元件疲劳等造成的读书变化，亦称为纯零点漂移，计算式为：
（3）零点漂移由于受到固体潮、温度等多种因素影响，也称为混合零点漂移。（4）相对重力值=测点读数-零点漂移值
19、闭合差：
无误差时沿环路的ΣΔgi = 0，但是由于重力仪混合零点校正的不完全及测量中产生的误差等因素的影响，闭合差一般不为0，因此需要进行平差。
20、平差（条件平差）：平差就是将每个环路中的闭合差按照一定的方法和条件分配到相应环路的每个边上, 使分配后环路上各边的重力增量能满足ΣΔgi = 0
（1）单环：平差系数
第i边上的平差值
V：单环闭合差；ti：每边上观测时间
（2）多环：用Ki进行平差，Ki的求法：
①建立线性方程组联立求解：
②波波夫逐次渐进平差法：从闭合差最大的一环开始，按权的分配原则平差。
21、有关校正的算法：
（1）中间层校正：
当R→∞时：
（2）自由空气（高度）校正：其中φ为测点的纬度
当测区较小时：
（3）布格校正(中间层校正与高度校正的和)：
布格校正的均方误差:
虚假异常：上式中的第二项如果εσ确定后, 其误差与高程h 成比例, 因而有可能造成与地形起伏相关的虚假异常。
（4）正常场（维度）校正：{ Δgφ} g. u . = - 8. 14 sin2φ{D} k m
在北半球, 当测点位于总基点以北时D 取正号, 反之取负号; φ为总基点纬度或测区的平均纬度
22、均衡及均衡重力异常：
均衡：在地下某个深度( 称为补偿深度) 的下面, 地球内部的压力是流体静压力或静水压力, 这就意味着在补偿深度处单位横截面上覆柱体的重量, 必须完全是相等的; 地球曲率的小的校正会造成一些差别。如果在地球的表面存在过剩的负
载, 例如山脉, 洋脊或冰帽, 那么如果达到了均衡, 在这个表面之下, 补偿深度之上, 一定存在一个等效的补偿质量的亏损; 对于海洋, 这样的亏损负载会出现相反的情况。
山根：t=4.45H即山根增加4.45km时，山曾1km
反山根：t’=2.73h即海每加深1km时，反山根增加2.73km
均衡校正：
第一步是将大地水准面以上多余的按正常地壳密度分布的物质全部“移去”, 即遍及全球的地形校正;
第二步是将这移去的质量全部“填补”到大地水准面以下至均衡补偿面之间( 或是山根与反山根) 的范围内。这项校正即是计算“移去”或“填补”的物质在测点处引起的引力铅垂分量, 即均衡校正值, 然后加到布格异常中去, 便得到均衡重力异常, 即Δgc = ΔgB + δgc ( 5 47)
式中: δgc 为均衡校正值。
一般, 接近地表的均衡补偿可以采取下列三种基本方式中的一种或几种:
①地壳平均密度的横向变化进行补偿;
②以低密度地壳的厚度变化进行补偿;
③以上地幔内部密度的横向变化进行补偿。第①③种可以看作是普拉特假说的修改形式, 而第②种是艾里假99说的古典形式。
23、决定岩石密度的主要因素是:
1 ) 岩石中各种矿物成分及其含量的多少;
2 ) 岩石中的孔隙度大小及孔隙中的充填物的多少;
3 ) 岩石所受压力的大小。
24、正演问题：就是给定地下某种地质体的形状、产状和剩余密度等, 通过理论计算求取它在地面上或空间范围内引起的异常大小、特征和变化规律等, 即“由源求场”
25、几种简单形体的重力异常的图形识别与计算
（1）密度均匀的球体（点质量）：一些近于等轴状的地质体, 如矿巢、矿囊、岩株、穹窿构造等, 都可以近似当作球体来计算它们的重力异常。特别当地质体的
水平尺寸小于它的埋藏深度时,效果更
好。
计算式：
式中: G = 6. 67×10 - 1 1 m3 / ( kg s) ,
D 的单位为m, M 的单位为t ( 吨)
（2）密度均匀的水平圆柱体( 水平物质线)：
对于某些横截面近于圆形、沿水平方向延伸
较长的地质体, 如扁豆状矿体、两翼较陡的长
轴背斜及向斜构造等, 在一定精度要求内,
它们的异常可以当成水平圆柱体的异常来对
待。
计算式为：
式中
（3）铅垂台阶一些界线清楚的接触带以及高角度的断裂构造, 可以用图7- 3 ( a) 所示的铅垂台阶模型研究其异常的基本特征。
计算式
（4）倾斜台阶：倾斜台阶是最常见的一类构造, 它近似表示地层的超覆、倾斜的接触带以及倾斜断裂等。
计算式：
（5）二度长方体( 铅垂柱体)：
沿水平方向延伸较长而横截面
近于矩形的矿脉, 可以当成二
度长方体来研究。
计算式
：
3、密度界面重力异常的计算
26：重力异常的反问题
反问题的概念：所谓反演问题, 则是依据已获得的重力异常特征、大小\分布等, 并结合地质、钻探及其他地球物理资料, 求解重力场源体的空间位臵、形状、大小、产状和场源密度等, 即“由场求源”。
解重力反演问题的目标包括:确定地质体( 用几何模型表示) 的几何
和物性参数, 属于矿体类问题; 确定物性分界面的深度及起伏, 属于构造类问题; 确定密度的分布。
27、间接法
直接法:直接法是直接利用由反演目标引起的局部异常, 通过某种积分运算和函
数关系, 求得
与异常分布有关地质体的某些参量
28、引起重力异常的主要地质因素(老师上课说要考)
1)地球深部的因素
2)地壳深部的因素
3)结晶基岩内部的密度变化
4)结晶基底顶面的起伏
5)沉积岩的构造和成分变化等
第九章重力异常的分离（填空题）
29、典型局部重力异常的可能解释:
1）. 等轴状重力高
基本特征: 重力异常等值线圈闭成圆形或接近圆形, 异常值中心部分高, 四周低, 有极大值点。
相对应的规则几何形体: 剩余密度为正值的均匀球体, 铅直圆柱体, 水平截面接近正多边形的铅直棱柱体等。
可能反映的地质因素: 囊状、巢状、透镜体状的致密金属矿体, 如铬铁矿、铁矿、铜矿等; 中基性岩浆( 密度较高) 的侵入体, 形成岩株状, 穿插在较低密度的岩体或地层中; 高密度岩层形成的穹窿、短轴背斜等; 松散沉积物下面的基岩( 密度较高) 局部隆起; 低密度岩层形成的向斜或凹陷内充填了高密度的岩体, 如砾石等。
2）. 等轴状重力低（很可能考）
基本特征: 重力异常等值线圈闭成圆形或近于圆形, 异常值中心低, 四周高, 有
极小值点。
相对应的规则几何形体: 剩余密度为负的均匀球体, 铅直圆柱体, 水平截面接近正多边形的铅直棱柱体等。
可能反映的地质因素: 盐丘构造或盐盆地中盐层加厚的地段; 酸性岩浆( 密度较低)侵入体, 侵入在密度较高的地层中; 高密度岩层形成的短轴向斜; 古老岩系地层中存在巨大的溶洞; 新生界松散沉积物的局部加厚地段。
3）. 条带状重力高( 重力高带) （很可能考）
基本特征:重力异常等值线延伸很大或闭合成条带状, 等值线的值中心高, 两侧低,存在极大值线。
相对应的规则几何形体: 剩余密度为正的水平圆柱体、棱柱体和脉状体等。
可能反映的地质因素: 高密度岩性带或金属矿带; 中基性侵入岩形成的岩墙或岩脉穿插在较低密度的岩石或地层中; 高密度岩层形成的长轴背斜、长垣、地下的古潜山带、地垒等; 地下的古河道为高密度的砾石所充填等。
4）. 条带状重力低( 重力低带)
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。
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。
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。
5）. 重力梯级带（很可能考）
基本特征: 重力异常等值线分布密集, 异常值向某个方向单调上升或下降。
相对应的规则几何形体: 垂直或倾斜台阶。
可能反映的地质因素: 垂直或倾斜断层、断裂带、破碎带; 具有不同密度的岩体的陡直接触带; 地层的拗曲。
30、区域异常和局部异常(老师上课时说要考)
重力解释通常把实测重力异常看作由区域异常和局部异常组成。
区域异常指由分布范围较广的、相对深的地质因素引起的重力异常。这种异常特征是异常幅值较大, 异常范围也较宽, 但异常梯度较小, 具有“低频”的特征。局部异常是指比区域地质因素范围较小的研究对象( 如构造、矿体或岩体) 引起的范围和幅度较小的异常; 异常梯度相对较大, 具有较高“频率”的特征.
从布格异常中去掉区域异常后的剩余部分, 称为剩余异常,
31\异常延拓和高阶导数换算作用、频率域异常转换原理\上延拓\下延拓及滤波算子（老师上课说要考）
绪论 一、名词解释 1.地球物理方法(ExplorationMethods):利用各种仪器在地表观测地壳上的各种物理现象，从而推断、了 解地下的地质构造特点，寻找可能的储油构造。它是一种间接找油的方法。特点：精度和成本均高于 地质法，但低于钻探方法。 2、地震勘探：就是利用人工方法激发的地震波(弹性波)，研究地震波在地层中传播的规律，以查明地下的地质构造，从而来确定矿藏（包括油气、矿石、水、地热资源等）等的位置，以及获得工程地质信息。 二、简答题 1、了解地下资源信息有那些主要手段。 （1）、地质法（2）、地球物理方法（3）、钻探法（4）、综合方法：地质、物探(物化探)、钻探 结合起来，进行综合勘探。其中，地质法贯穿始终，物探是关键，钻探是归宿。 2有几种主要地球物理勘探方法，它们的基本原理。 地球物理勘探方法是以岩矿石(或地层)与其围岩的物理性质差异为物质基础，用专门的仪器设备 观测和研究天然存在或人工形成的物理场的变化规律，进而达到查明地质构造寻找矿产资源和解决工 程地质、水文地质以及环境监测等问题为目的勘探，叫地球物理勘探，简称物探。相应的各种勘探方法，叫地球物理勘探方法，简称为物探方法，有地震勘探、重力勘探、磁法勘探、电法勘探、地球物 理测井。 （1）重力勘探：利用岩石、矿物(地层)之间的密度差异，引起重力场变化，产生重力异常，用重 力仪测量其异常值，根据异常变化情况反演地下地质构造情况。 （2）磁法勘探：利用岩石、矿物(地层)之间的磁性差异，引起磁场变化，产生磁力异常，用磁力 仪测量其异常值，根据异常变化情况反演地下地质构造情况。 （3）电法勘探：利用岩石、矿物(地层)之间的电性差异，引起电(磁)场变化，产生电性异常，用 电法(磁)仪测量其异常，根据异常变化情况反演地下地质构造情况。 （4）地震勘探：利用岩石、矿物(地层)之间的弹性差异，引起弹性波场变化，产生弹性异常(速 度不同)，用地震仪测量其异常值(时间变化)，根据异常变化情况反演地下地质构造情况。 （5）地球物理测井：电测井；电磁测井；放射性测井；声波测井；地温测井；密度测井。 3、地震勘探的主要工作环节。 （1）野外数据采集（2）室内资料处理（3）地震资料解释
重力勘查技术习题解答 习 题 一 参 考 答 案 1.名词解释：大地水准面；莫霍面。 2.决定各类岩（矿）石密度的主要因素是哪些? 决定沉积岩、火成岩密度的主要因素各是什么？ 答：根据大量的测定和长期的研究结果，一般认为决定岩(矿)石密度大小的主要因素有：①岩(矿)石的矿物成分及含量；②岩(矿)石的孔隙度及孔隙中的含水量； ③岩(矿)石的埋藏深度。 决定沉积岩、火成岩密度的主要因素各是：孔隙度、矿物成分及含量。 3.试绘出图1.1中A 、B 、C 各点的引力、惯性离心力和重力的方向。 4.重力位的导数： 重力位的一阶导数：x W ，y W ，z W 物理含义：重力场在相应坐标轴上的分量。 重力位的二阶导数：6个 yy xx W W W ?=-，xy W ：曲率值； xz W ，yz W ：重力水平梯度； zz W ：重力垂直梯度； 物理含义：ij W 表示i g 在j 方向的变化率。 重力位的三阶导数： zzz W 物理含义：重力垂直梯度在垂直方向的变化率 5、假定地球是一个密度均匀的正球体，位于球心处单位质点所受的引力应是多大?有人说，按牛顿万有引力定律，该处的引力应为无穷大（因为 ∞→→2 0lim r GM r ），对不对？为什么？ 图1-1
答：不对，应为零，万有引力定律适应于两质点之间或两物体的大小相对于距离可以忽略的情况。 6、重力等位面上重力值是否处处相等?为什么?如果处处相等，等位面的形状如何?如果重力有变化，等位面的形状又有何变化? 答：等位面上重力位相等，重力值是矢量，有大小和方向，若处处相等则为平面。 7、利用用赫尔默特公式计算： 1)从我国最南边的南沙群岛（约北纬5?）到最北边的黑龙江省漠河（约北纬54?），正常重力值变化有多大? 请用用赫尔默特公式计算。 答：1901-1909年赫尔默特公式 2229.78030(10.005302sin 0.000007sin 2)/g m s ???=+- 南沙群岛处有：1 1.000040059g = 漠河有：2 1.00346367g = 则：2 210.003423611/g g m s -= 2）两极与赤道间的重力差是多大? 3）若不考虑地球的自转，仅是由于地球形状引起的极地与赤道间重力差为多少? 8、利用2/g c r =（c 为常数）计算地面的正常重力的垂直变化率，已知平均重力为9.8×106g.u.。 解：依题设，知道：2/g c r = 将上式对r 求导得到正常重力场随r 的变化率为 322g c g r r r ?=-=-? 代入所给值，得 3.076.g g u r ?=-? 9、将地球近似看成半径为 6370km 的均匀球体，若极地处重力值为 9.82m/s ，试估算地球的总质量为多少? 答：在极地处的重力只沿自转轴方向有分量，可近似为 2GM g R = ， 则 2/M gR G ==5.96×1024（kg ）
数据处理与异常推断解释 一、数据处理方法的选择 实测的重力异常是地下由浅至深各类地质体的物性差异在地面综合叠加效 应，其中包括界面起伏，岩性不均匀等诸多地质因素在内。为了从实测异常中提取和强化有用信息，压抑干扰噪声，提高重力勘探综合地质解释的能力，故需对 实测资料进行数据处理和综合分析。 1、数据处理目的 通过不同的数据处理手段，达到突出区域重力场信息、突出与强化断裂带异常信息、突出局部重力异常信息，有效地克服或压制不同干扰异常。顺利达到完成区域重力场特征分析、提取剩余异常、断裂构造划分与分析，圈定钾矿成矿有利部位等地质任务。 2、常用的数据处理方法 数据处理采用中国地质调查局发展研究中心推广的多元信息处理系统软件—GeoExpl及中国地质大学MAGS软件进行数据处理。数据处理的目的是在消除各类误差的基础上从叠加场中分离或突出某些目标物的场，并使其信息形式（或信息结构）更易于识别和定量解释。 常用的处理方法有：各种滤波、趋势分析、解析延拓（上延和下延）、导数转换（水平和垂直导数）、圆滑（圆环法和窗口法）、多次切割、差值场法、小波多尺度分析法等方法。 （1）、数据网格化 为空间分析模块及其它数据处理提供数据源。本次采用克里格法，200米×200米，搜索半径1500米。 （2）、异常分离 采用不同滤波因子的正则化滤波、差值场法、小波多尺度分析法、向上延拓等，可分别求取“区域场”和“局部场”，达到异常分离目的。 （3）、延拓处理 向上延拓：压制了浅部小的地质体场的干扰，了解重力异常衰减规律，随着上延高度增加，突出了深部大的地质体的场。区域场反映了测区深部地质环境和
地质构造特征的差异性，为测区地质构造分区划分提供了重要信息；本次向上延拓自100 m、200 m、500 m、1000 m、2000 m，共5个高度。 向下延拓：利用向下延拓可以分离水平叠加异常。密度体埋深大，异常显得宽缓。越接近密度体，异常的范围越接近其边界。本次向下延拓自100 m、200 m、300m、500 m四个高度。 （4）、水平方向导数及水平总梯度 为了准确划分断裂构造，可求取不同方向的水平方向导数、水平总梯度，以及必要时进行“线性增强”处理。 △gu＝(Vxz2+Vyz2)1/2。其中Vxz是重力异常沿X方向的一阶导数，Vyz是重力异常沿Y方向的一阶导数。水平总梯度与水平方向导数结合，可以更加准确划分和解释断裂构造。 （5）、垂向导数 垂向导数不仅在局部异常分析中起重要作用，主要突出浅源异常，而且垂向二阶导数的0值区（线）与岩体边界关系密切。 （6）、小波多尺度分析法 把小波多尺度分析方法应用于重磁测资料处理，野外观测值ΔG经一阶小 波分解，得到局部场ΔG 局1和区域场ΔG 区1 ，把ΔG 区1 作二阶小波分解得ΔG 局2 到和ΔG 区2，再把ΔG 区2 作三阶小波分解可得ΔG 局3 和ΔG 区3 ，…,还可以继续分 解下。分解阶数视异常的特征和地质情况来决定，解释时赋于小波逼近部分和各阶的细节明确的地质意义。 根据小波多辩分析的原理，及小波细节的微分特征，实现对位场的多尺度分解及断裂分析。 根据本次1：2.5万重力调查工作的目的任务，重点在于提取可靠的局部重力低值异常，因此，在异常分离上采用多方法进行处理，对比选择抗干扰能力强的方法提取弱局部重力异常。 二、重力异常定性解释 重力异常的解释必需以地层岩石物性资料为基础，注重平面与剖面相结合，定性解释与定量解释相结合，正演与反演相结合。人们对客观事物的认识过程是一个不断实践—认识—再实践的反复过程。同样，对重力资料的处理解释亦是如
海洋资源与技术复习思考题及答案
什么是海与洋？二者的根本区别是什么？ 海和洋是地球上广大连续的咸水水体的总称。 海洋的中心主体部分称为洋，边缘附属部分称为海，海与洋彼此沟通组成统一的世界大洋。海是各大洋的边缘区域，附属于各大洋。 海底地形可分为哪几个主要部分？ 按照海洋的深浅和海底起伏形态，海底地形大体上分为：大陆边缘、大洋盆地和大洋中脊。 水下特殊环境有何主要特点？ 水下特殊环境主要有以下特点： 1.水中含氧量少 2.高压区域 3.黑暗世界 4.低温场所 5.动荡境地 6.水下通信困难 7.海洋仪器腐蚀或失效 什么是海洋技术？海洋技术包括的主要内容有哪些？ 海洋技术是一门主要研究为海洋科学调查和海洋开发提供一切手段与装备的新兴学科，是当代最重大的新技术领域之一，几乎涉及当代所有的科学技术，包括以下方面的内容： 海洋调查技术
海洋资源开发 海洋环境监测、预报和环境保护等三个主要方面的工具、仪器设备和方法 到目前为止，人类对海洋的开发历程经历了哪三个阶段？ 回顾历史，到目前为止，人类对海洋的开发历程大体上可分为三个阶段： 岸边原始开发阶段 对海洋资源进行广泛调查阶段 近代对海洋资源进行有计划的开发阶段。 现代海洋调查和探测技术包括哪些内容，有何特点。 海面：调查船、浮标站 海下：水声技术、潜水技术、水下实验室 空间：飞机和卫星遥感 构筑了一个立体化的调查探测网络 现代海洋调查和探测正在向海面、水下、空中和空间发展，出现立体化的调查趋势。 海洋资源开发技术主要包括哪些方面内容？ 包括海洋水产养殖技术，海洋油气开发技术，海底采矿技术，海水淡化技术，海洋能开发技术，海洋旅游资源开发技术，海洋生物、化学、药物资源开发技术。（来自百度百科） 什么叫海洋调查船？海洋调查船按调查任务来分有哪些类型？海洋调查船有哪些主要特点？
地球物理勘探习题 1、什么是重力勘探方法？ 重力勘是指以岩石、矿石密度差异为基础，由于密度差异会导致地球的正常重力场发生局部变化（即重力异常），通过观测研究重力异常达到解决地质问题的勘探法。 2、什么是重力场和重力位？ 重力场：地球周围具有重力作用的空间成为重力场。 重力位：重力场中的重力位W等于单位质量的质点由无穷远移至该点所做的功。 3、重力场强度与重力加速度间有什么关系？ 重力场强度，无论在数值上，还是量纲上都等于重力加速度，而且两者的方向也一致。在重力勘探中，凡是提到重力都是指重力加速度。空间内某点的重力场强度等于该点的重力加速度。 4、重力勘探(SI)中，重力的单位是什么？重力单位在SI制和CGS制间如何换算？①在SI制中为m·s-2，它的百分之一为国际通用单位简写.；②SI和CGS 的换算：.=10-1mGal 5、什么是地球的正常重力场？正常重力场随纬度和高度的变化有什么规律？①地球的正常重力场：假设地球是一个旋转椭球体（参考平面），表面光泽，内部密度是均匀的，或是呈同心层状分布，每层的密度是均匀的，并且椭球面的形状与大地水准面的偏差很小，此时地球所产生的重力场即正常重力场。②正常重力值只与纬度有关，在赤道处最小，两极处最大，相差约.；正常重力值随纬度变化的变化率，在纬度45°处最大，而在赤道处和两极处为零；正常重力值随高度增加而减小，其变化率为./w。· 6、解释重力异常的实质。 重力异常是由于地球表面地形的起伏、地球内部质量的不均匀和内部变动和重力日变引起的重力和正常值产生偏差的现象。
7、在工作中如何确定重力测量的精度和比例尺？布置测网的原则是什么？ ①比例尺反映了重力测量工作的详细程度，取决于相邻测线间的距离。测量精度是根据地质任务和工作比例尺来确定；以能反映探测对象引起的最小异常为准则，一般以最小探测对象引起的最大异常的到为宜。 ②布置测网的原则：测网一般是由相互平行的等间距的测线和测线上分布的等间距的测点所组成。对于走向不明或近于等轴状的勘察对象，宜采用方形网，即点线间距相等。对于在地表投影有明显走向的勘探对象，应用矩形网，测线方向与其走向垂直。 8、野外重力观察资料整理包括几部分工作？ 消除自然引起的干扰要进行：地形校正、中间层校正、高度校正；消除地球正常重力场影响要进行：正常场校正。 9、为什么地形校正横为正值？ 由于测点所在水准面以上的正地形部分，多于物质产生的引力垂直分量都是向上的，引起仪器读数偏小。负地形部分相对该水准面缺少一部分物质，空缺物质产生的引力可以认为是负值，其垂直分量也是向上的，使仪器读数减小。因此地形影响恒为正值，故其校正值恒为正。 10、什么是布格重力异常？自由空间异常？均衡异常？ ①布格重力异常：是对测值进行地形校正，布格校正（高度校正与中间层校正）和正常场校正后获得的。 ②均衡重力异常：是对布格重力异常再作均衡校正，即得均衡校正。表示了一种完全均衡状态下其异常所代表的意义。 ③自由空间异常：对观测值仅作正常场校正和高度校正，反映的是实际地球的形状和质量分布与参考椭球体的偏差。 11、重力观测结果如何用剖面图和平面图来表示？
重力勘探实验报告 学号： 班号： 061123 ：梦谨 指导教师：永涛
目录 前言 (2) 实验目的 (3) 实验原理 (3) 磁力仪工作原理 (4) 工作容及步骤 (3) 实验容及步骤 (6) 实验数据分析与解释 (7) 评述与结论 (13) 总结 (8) 建议 (9)
一．实验目的： 1.学习磁法勘探的基本原理，会用磁力仪进行简单的勘探； 2.根据勘探的结果，能够反演出地下物体的基本形态和特征。 二．实验原理 磁法勘探是利用地壳各种岩（矿）石间的磁性差异所引起的磁场变化（磁异常）来寻找有用矿产资源合查明隐伏地质构造的一种物探方法。 自然界的岩石和矿石具有 不同磁性，可以产生各不相同 的磁场，它使地球磁场在局部 地区发生变化，出现地磁异 常。利用仪器发现和研究这些 磁异常，进而寻找磁性矿体和 研究地质构造的方法称为磁 法勘探。磁法勘探是常用的地球物理勘探方法之 图1 磁异常示意图 一，它包括地面、航空、海洋磁法勘探及井中磁测等。磁法勘探主要用来寻找和勘探有关矿产（如铁矿、铅锌矿、铜锦矿等）、进行地质填图、研究与油气有关的地质构造及构造等问题。
三．磁力仪的工作原理 磁力仪按其测量的地磁场参数及其量值，可分为：相对测量仪器和绝对测量仪器。从使用磁力仪的领域来看，可分为：地面磁力仪，航空磁力仪，海洋磁力仪及井中磁力仪。下面重点介绍电子式磁力仪中的质子磁力仪。 （1）性能指标 图3-6 GSM-19T型质子磁力仪 主要技术指标如下： 灵敏度：0.05nT 分辨率：0.01nT
绝对精度：±0.2nT 动态围：20000到120000nT 梯度容差：>7000nT/m 采样率： 3秒至60 秒可选 温飘：0.0025nT/°C（环境温度为0到-40°C）； 0.0018nT/°C（环境温度为0到+55°C） 工作温度：-40℃—+55℃ 存储4M字节：对流动站可存209715个读数 对基点站可存699050个读数 对梯度测量可存174762个读数 对步行磁测可存299593个读数 尺寸及重量：主机223×69×240mm,重2.1Kg 传感器170mm(长)×75mm(直径)，重2.2Kg （2）测量原理 应用质子自旋磁矩在地磁场的作用下围绕地磁场方向做旋进运动的现象进行磁场测量。在水、酒精、甘油等样品中，质子受强磁场激发而具有一定方向性，去掉外磁场，质子在地磁场作用下绕地磁场T旋进，其旋进频率f与地磁场T强度成正比，关系式为： T=23.4872f 单位：伽马或纳特。测定出频率f即可计算出总磁场强度T的数
第三章重力勘探工作方法 重力勘探得全部工作过程包括: 1）根据地质任务与收集有关得地质、物探资料,现场勘察进行工作设计; 2）按照设计要求进行野外测量,即采集原始重力数据资料并进行计算整理与绘制各种图件; 3）处理解释,编制报告,得出地质结论。 明确施工地区得地质任务之后,有必要收集本区及相邻地区得地质与地球物理资料,熟悉当地得自然地理条件,对重力勘探得可行性进行研究,弄清楚进行重力工作得有利因素与不利条件。如探测对象得剩余质量能否在地表产生足够被仪器感觉到得异常等,如果无可靠资料,则应进行试验工作。对一些干扰因素,如恶劣得地表条件等,也应采取措施消除影响。 §3、1 野外工作技术 一、工作比例尺与测网得选择 工作比例尺一般就是根据地质任务、探测对象得大小及异常得特点来确定得。工作越详细,要求比例尺越大,单位面积内得测点就越多,对重力异常得研究详细程度就越高。通常在煤田得普查勘探中,采用比例尺较小,目得就是圈定煤田边界、含煤盆地内较大断裂构造与煤系地层基底得起伏等。在详查与精查勘探中比例尺较大,可从1:10000～1:500,目得就是详细研究工作地区得重力场分布规律与特点,进而确定局部地质构造,或岩矿体得位置、产状与其范围大小等问题。
重力测量得方式常采用剖面测量与面积测量。面积测量就是基本工作方式,即在工作地区得地面上按照一定得距离布置若干测线,每条测线上又按一定距离布置若干测点,这些测线与测点得纵横连线构成重力测网。测网得每个结点都就是重力测点;测网结点得密度称为测网密度。测网得形状与密度就是根据地质任务与工作比例尺确定得。测线方向尽可能垂直勘探对象得走向方向,如无明显走向,应采取正方形测网。 测网得密度应保证在相应比例尺得图上每平方厘米有1～3个测点,在异常地段可根据需要加密测点。 二、重力测量得精度 重力测量得观测精度就是检验观测质量得重要标志,又就是决定技术措施、经济计划得重要指标。对精度得要求应保证地质任务得需要,即能够反映出探测对象引起得最小异常。通常,就是以观测误差来表示精度得。观测误差越小,精度越高。观测精度得计算方法就是要对测点进行检查观测,检查工作量就是总工作量得10％左右,也就就是对均匀分布于施工地区得10％左右测点进行重复观测,最后计算出均方根误差作为重力测量得精度。均方根误差得计算公式为 式中——第i个检查点得原始观测值与检查观测值两者得平均值 与原始观测值(或检查观测值)之差; n——检查点数; m——为所有检查点总得观测次数;
地球物理勘探习题 1、什么是重力勘探方法 重力勘是指以岩石、矿石密度差异为基础，由于密度差异会导致地球的正常重力场发生局部变化（即重力异常），通过观测研究重力异常达到解决地质问题的勘探法。 2、什么是重力场和重力位 重力场：地球周围具有重力作用的空间成为重力场。 重力位：重力场中的重力位W等于单位质量的质点由无穷远移至该点所做的功。 3、重力场强度与重力加速度间有什么关系 重力场强度，无论在数值上，还是量纲上都等于重力加速度，而且两者的方向也一致。在重力勘探中，凡是提到重力都是指重力加速度。空间内某点的重力场强度等于该点的重力加速度。 4、重力勘探(SI)中，重力的单位是什么重力单位在SI制和CGS制间如何换算 ①在SI制中为m·s-2 ，它的百分之一为国际通用单位简写.；②SI和CGS的换算：.=10-1 mGal 5、什么是地球的正常重力场正常重力场随纬度和高度的变化有什么规律 ①地球的正常重力场：假设地球是一个旋转椭球体（参考平面），表面光泽，内部密度是均匀的，或是呈同心层状分布，每层的密度是均匀的，并且椭球面的形状与大地水准面的偏差很小，此时地球所产生的重力场即正常重力场。②正常重力值只与纬度有关，在赤道处最小，两极处最大，相差约.；正常重力值随纬度变化的变化率，在纬度45°处最大，而在赤道处和两极处为零；正常重力值随高度增加而减小，其变化率为./w。· 6、解释重力异常的实质。 重力异常是由于地球表面地形的起伏、地球内部质量的不均匀和内部变动和重力日变引起的重力和正常值产生偏差的现象。 7、在工作中如何确定重力测量的精度和比例尺布置测网的原则是什么 ①比例尺反映了重力测量工作的详细程度，取决于相邻测线间的距离。测量精度是根据地质任务和工作比例尺来确定；以能反映探测对象引起的最小异常为准则，一般以最小探测对象
1、重磁测量资料整理所得的基本图件有哪些？ 异常平面图，异常剖面图，异常平剖图。 2、重力勘探和磁力勘探的地球物理前提是什么？ 重力异和磁力异常，或者密度差异和磁性差异.. 3、试写出选择法反演的基本步骤。 课本158页 4、火成岩的密度和磁性分布的一般规律是什么？ 由酸性岩到超基性岩密度递增、磁性递增。 5、重磁特征点法反演方法有何应用条件？ 课本150页 6、在北半球，从磁赤道随着纬度的增高到磁北极磁倾角会怎样变化？ 增大 7、重磁二度体和三度体异常随场源深度（高度）增加哪个异常幅值衰减快？为 什么? 三度体衰减快，因为三度体是以距离的3次方衰减、而二度体是以距离的2次方衰减。 8、野外磁测工作为什么要做日变观测？ 消除地磁场周日变化 9、重磁异常反演为什么会有多解性？ 场的等效性、实测数据包含一定误差、观测数据离散、有限。 10、什么是磁异常化极？化极有什么作用？ 将实测磁场转化为某一特定极化方向的磁场，作用是便于解释。 11、组成地磁场的地磁要素是什么？地磁场的短期变化场主要有哪些？ X、Y、Z、I、D、H、T分别为磁场的北分量、东分量、垂直分量、磁倾角、磁偏角、水平分量和总场强度矢量。 平静变化和扰动变化。 12 、已知均匀密度分布无限走向水平圆柱体的重力异常表达公式为： ? gb= GMD/( x2 + D2) 试采用你所熟悉的编程语言电算模拟其重力异常。 13、P100-P101，第3 题关于布格校正问题 14、ΔT、Za、Ha 和Ta 的物理意义是什么？ ΔT为总场强度与正常场强度的模量差，可看做是Ta在固定方向上的分量；Za是Ta的垂直分量；Ha是Ta的水平分量；Ta是总场矢量与正常场矢量差。 15、磁参数测定的磁化率为什么是视磁化率？什么是消磁作用？ 有限物体受外磁场磁化时，由于受物体退磁作用的影响，测量得到的磁化率往往比物体真正的磁化率要小。设真磁化率为k',测量得到的磁化率为K，则有：K'=K/(1+Ns：),式中Ns为消磁系数，它随物体形状的不同以及磁化方向的不同而变化。K '即叫做视磁化率。在磁异常换算中，有时也称反演计算的磁化率为视磁化率。[当地质体被外磁场磁化时，在其内部除存在外磁场外，还能产生一个与外磁场方向相反的磁场，抵消一部分外磁场，这—现象称为消磁作用。 16、什么是完全布格校正。 13题答案答：1）中间层校正：经过地形校正后，相当于将测点周围的地形“夷为平地”，如下图所示。图中，B为总基点，A’为A点在过B点的水准面（或大地水准面）上的投影，h为A点与B点的高差（或海拔高程）。A点与A’点相比，多了
2018年矿井物探标准化考试题库（100题） 一、填空题(共35题) 1、物探依据物理性质不同可分为电法勘探、磁法勘探和重力勘探等。 2、电阻率法是以不同岩矿石之间导电性为基础，通过观测和研究人工电场的分布规律和特点，实现解决各类地质问题的电法勘探。 3、实践中，人们常把AB/2的深度看作电阻率法的影响深度，而把AB/4的深度看作勘探深度来看待。 3、煤矿安全生产地质灾害防治与测量标准化装备管理中明确要求地质工作至少采用 1 种有效的物探装备。 4、煤矿严格执行有掘必探原则，对掘进巷道进行超前探测工作，实行物探先行、化探跟进、钻探验证组合方法进行探测。 5、瞬变电磁法是利用不接地回线或电极向地下发送脉冲式一次电磁场，用线圈观测由该脉冲电磁感应的地下涡流产生的二次场的空间和时间分布，解决有关地质问题。 6、地面瞬变电磁场为半空间分布，井下瞬变电磁场为全空间分布。 7、井下超前物探直流电法最常用的施工方法是三点源探测法。 8、根据同煤经地字【2016】460号文件要求掘进工作面至少采用 2 种物探方法。 9、根据同煤经地字【2016】460号文件要求超前物探成果严禁作假，一旦发现按“有掘必探”假探、不探进行处理。 10、综采工作面回采前可采用电法、地震勘探法进行隐伏地质构
造的探测。 11、井下瞬变电磁法超前物探施工应至少布置三条测线，分别是顺层测线、朝上测线、朝下测线。 12、超前物探原始数据及报告必须及时保存、备份并及时上传至信息平台。 13、YDZ(B)直流电法仪的最大发射电流不大于_65_mA，施工时的发射电流不小于__20__mA。 14、直流电法施工布置时，如果在电极周围浇水是为了__减小______电极周围的接地电阻。 15、YDZ(B)直流电法仪主要两类施工方法，分别是__超前___探测和测深探测，其中测深勘探又分为___三极____测深和对称四极测深。 16、在三极超前探测施工中，需布置3种电极，分别是____发射____电极，___测量__电极和无穷远电极。如果所有电极的间距均为4米，那么A1前方的盲区为__14__米。 17、钻孔超前探水方法采用极化率和电导率二个参数。 18、矿井瞬变电磁法经常使用的工作装置形式一般有两种，分别是中心回线装置、重叠回线装置。 19、煤矿安全生产标准化要求防治水工程中用物探和钻探等手段查明疏干、带压开采工作面隐伏构造、构造破碎带及其含（导）水情况，制定防治水措施。 20、按照DZ/T0187-2016地面磁性源瞬变电磁法技术规程中规定，常用物探工作测网比例尺1:2000时，点距为 10 米。
什么是海与洋？二者的根本区别是什么？ 海和洋是地球上广续的咸水水体的总称。 海洋的中心主体部分称为洋，边缘附属部分称为海，海与洋彼此沟通组成统一的世界大洋。海是各大洋的边缘区域，附属于各大洋。 海底地形可分为哪几个主要部分？ 按照海洋的深浅和海底起伏形态，海底地形大体上分为：大陆边缘、大洋盆地和大洋中脊。 水下特殊环境有何主要特点？ 水下特殊环境主要有以下特点： 1.水中含氧量少 2.高压区域 3.黑暗世界 4.低温场所 5.动荡境地 6.水下通信困难 7.海洋仪器腐蚀或失效 什么是海洋技术？海洋技术包括的主要容有哪些？ 海洋技术是一门主要研究为海洋科学调查和海洋开发提供一切手段与装备的新兴学科，是当代最重大的新技术领域之一，几乎涉及当代所有的科学技术，包括以下方面的容： 海洋调查技术 海洋资源开发 海洋环境监测、预报和环境保护等三个主要方面的工具、仪器设备和方法 到目前为止，人类对海洋的开发历程经历了哪三个阶段？ 回顾历史，到目前为止，人类对海洋的开发历程大体上可分为三个阶段： 岸边原始开发阶段 对海洋资源进行广泛调查阶段 近代对海洋资源进行有计划的开发阶段。 现代海洋调查和探测技术包括哪些容，有何特点。 海面：调查船、浮标站 海下：水声技术、潜水技术、水下实验室 空间：飞机和卫星遥感 构筑了一个立体化的调查探测网络 现代海洋调查和探测正在向海面、水下、空中和空间发展，出现立体化的调查趋势。 海洋资源开发技术主要包括哪些方面容？ 包括海洋水产养殖技术，海洋油气开发技术，海底采矿技术，海水淡化技术，海洋能开发技术，海洋旅游资源开发技术，海洋生物、化学、药物资源开发技术。（来自百度百科） 什么叫海洋调查船？海洋调查船按调查任务来分有哪些类型？海洋调查船有哪些主要特点？
2011重力勘探复习资料思考题及作业题 这次考试给人的感觉就是自由发挥题体较多，像举例说明重力勘探的前提，综合题（举例说明重力勘探的应用领域10分，重力大作业也考到了20分:分析数据处理过程及步骤与理由，对异常原因进行解释）具体分值是：名词解释10个，共三十分，局部重力高、大地水准面、重力梯级带、剩余质量、密度界面、布格重力异常、零点漂移。剩下的三个，可能是因为太简单了，没记住。问答题五个40分：重力与重力位的关系、三重小循环的观测方式与特点、举例说明重力勘探的前提、异常空间延拓的原理及上、下延拓的作用，如何理解异常区分产生的“虚假异常”？在资料解释中应如何注意。最后综合题两道，30分。 第二章很重要，但考得较少，可能因为在固体地球物理中已考了吧。 这次复习中，名词解释和问答题都还差不多，当然每年的题都不一样，希望能对大家有所作用，这份资料中有些地方欠妥，希望大家能辨别，要想考的好成绩，还得平时努力，最后衷心希望每个人都能考的好成绩。 1、地球重力全球分布总体特征以及与这些有关的因素。 答：两极扁平的球体的引力，在同一个水准面上的两极处数值最大，赤道处最小；而惯性离心力则距旋转轴越远数值越大，显然在地球表面赤道处最大，两极处为零；总体上，地球重力的数值随纬度变化，并且在两极处最大，赤道处最小。 影响因素： ⑴地球的形状——扁椭球体引力随纬度变化，在大地水准面上，两处最大，赤道处最小，两者相差约1800mGal ； ⑵地球自转——惯性离心力随纬度变化，在大地水准面上，两极等于零，赤道最大，最大变化达3400mGal ； ⑷地球内部物质密度分布不均匀； ⑸太阳与月球的引力，最大变化达0.2mGa 2、重力等位面及其的性质。（和重力的关系）问答题 答： 可见，上式为一簇曲面方程，任意一个方程为一个重力等位面，在重力场空间有无数个重力等位面。 1）重力位是一个标量函数，重力位沿任意方向的偏导数就等于重力在该方向的分量或投影； 2）重力等位面是空间曲面，在重力场空间内有无穷多个重力等位面，该空间中任何一点都处于某个重力等位面上； 3）重力场空间内任意一点的重力值等于重力位在沿等位面内法线方向偏导数，重力的方向为该点内法线方向——重力位变化梯度最大方向； 4）重力等位面上重力位处处相等，但重力的方向和大小均不一定相等。 任何两个重力等位面互不相交，也不一定平行。 3、水准面、大地水准面的物理含义。（名词解释） 答：在测绘技术中称重力等位面为水准面同一个水准面上的高度或高程是相等的，而且它与用一根悬吊静止重物时的铅垂线垂直，这个铅垂线实际上代表了重力方向。由于地球表面70%以上为海水覆盖，若海水面是一个平静，大地水准面是由静止海水面并向大陆延伸所形成的不规则的封闭曲面，但海水面永远不会平静，一般是将平均的海平面作为大地水准面 1.4 如何利用地球重力模型数据研究地球内部问题。 全球重力场模型是卫星大地测量精密定轨的基础，通过地球重力场模型及对地球外部重力为任意常数） （（C C z y x W ),,
习题一 1. 1.说明地核地幔地壳的特征和划分依据 地壳：莫霍面以上的地球物质，组成物质成分主要为硅铝镁等。上地壳为花岗岩层，主要有硅铝氧化物构成，下地壳为玄武岩层，主要由硅镁氧化物构成。全球大陆地壳平均厚度月39~41km 。大洋地壳为8~10km 地幔：莫霍面和古登堡面之间的地球物质，厚度约2865km ，体积最大，质量最大一层。上地幔顶部存在一个软流层，软流层以上地幔部分和地壳共同组成岩石圈。下地满温度压力和密度君增大，物质成可塑性固态 地核：古登堡面至地心之间的地球物质，平均厚度约3400km 。外地核厚约2080，物质大致呈液态，可流动，过渡层厚约140km ，内地核是半径约1250km 的球心，物质大概为固态，主要由铁镍构成。 划分依据： 莫霍面：地壳和地幔间，横纵波传播速度陡增 古登堡面：地幔和地核之间，纵波减速，横波消失。 4.假定地球是一个密度均匀的正球体，位于球心处单位质点所受的引力应是多大?有人说，按牛顿万有引力定律，该处的引力应为无穷大（因为 ∞→→2 0lim r GM r ），对不对？为什么？ 答：不对，应为零，万有引力定律适应于两质点之间或两物体的大小相对于距离可以忽略的情况。
7.重力等位面上重力值是否处处相等?为什么?如果处处相等，等位面的形状如何?如果重力有变化，等位面的形状又有何变化? 答：等位面上重力位相等，重力值是矢量，有大小和方向，若处处相等则为平面。 8.分析重力等位面，水准面，大地水准面区别与联系。 重力等位面：连结重力位相同点所构成的面，它处处与重力g 的方向垂直。 大地水准面：由静止海水面并向大陆延伸所形成的不规则的封闭曲面。是水准面向大陆的延伸 水准面：静止的水面称为水准面。它是重力场的一个等位面。 9.利用用赫尔默特公式计算： 1)从我国最南边的南沙群岛（约北纬5?）到最北边的黑龙江省漠河（约北纬54?），正常重力值变化有多大? 请用用赫尔默特公式计算。 答：1901-1909年赫尔默特公式 2229.78030(10.005302sin 0.000007sin 2)/g m s ???=+- 南沙群岛处有：1 1.000040059g = 漠河有：2 1.00346367g = 则：2210.003423611m/s g g -= 2）两极与赤道间的重力差是多大? 3）若不考虑地球的自转，仅是由于地球形状引起的极地与赤道间重力差为多少? 13.指出：“同一质量的地质体在各处产生的重力异常应该一样”说法正误和原因。 重力异常：由于地球质量分布不规则造成的中各点的重力矢量g 和矢
习题全集 第一章习题 （重力） 1．绘出下图中各点的引力、离心力和重力的方向。 2. 假定地球是一个密度均匀的正球体，位于球心处单位质点所受的引力应是多大？有人说，按牛顿万有引力定律，该处的引力应为无穷大(因为2lim r GM r ），对不对？为什 么？ 3．“引起重力变化的因素就是引起重力异常变化的因素．”这种说法对吗？为什么？ 4．将地球近似看成半径为6370km 的均匀球体，若极地处重力值为9．82 /m s ，试估取地球的总质且J 为多少吨？ 5．重力等位面上重力值是否处处相等7为什么?如果处处相等，等位面的形状如何?如果重力有变化，等位面的形状又有何变化？ 6．从我国最南边的南沙群岛(约北纬5)到最北边的黑龙江省漠河(北纬约54)，正常重力值变化有多大(用赫尔默特公式计算）？ 7．请用赫尔默特公式计算： 1)两极与赤道间的重力差是多大？ 2)若不考虑地球的自转，仅是由于地球形状引起的极地与赤道间重力差为多少？ 8．假定沿某一剖面上各点的正常重力值其大小和方向皆相同，试示意绘出当地下存在有剩余密度小于零的球形地质体时，沿剖面各点的重力分布图。 9．请考虑如图2所示的两种剖面情况，能否在地面上观测出有相对变化的重力异常来?这对重力勘探的应用条件提供了什么启示？ 10．请给出图3中各剖而内研究对象(划斜线的部分)的剩余密度值。 11．“同一质量的地质体在各处产生的重力异常胶应该都一样。”你能指出这一说法的正误吗? 12．若有一剩余质量为50万吨的球形矿体(可当作点质量看)，当其中心埋深为100 m 时，请计算：
1)在地面产生的异常极大值是多少? 2)异常值为极大值的1/3的点距极大值距离为多少米？ 3)若该矿体与岩围密度分别为3．03/g cm 和2．53 /g cm ，该矿体的实际质量是多少吨？ 13．解释下列名词：地磁要紊、国际地磁参考场、地磁图、IGRF ． 14．试述地磁场随空间、时间变化的基本特征？ 15．磁偏角在全球有几处为不定值？为什么？ 16．绘图表示一个通过重心绕水平轴自由转动的磁针其水平轴分别平行于磁子午面、垂直于磁子午面由地磁南极向北极移动时，磁针的静止状态。 17．简述球谐系数的物理意义。 18．如何定义正常磁场和磁异常？ 19．地磁场随空间、时间变化的特征，对磁法勘探工作的意义何在？ 第二章习题 1．解释下列名词 平衡位置 水平位置 零点位置 角灵敏度 零点读数法 2．衡量重力仪性能好坏的主要指标是哪些？ 3．试绘出ZSM 型石英弹簧重力仪弹性系统图，并说明测量重力变化的原理和进行温度自动补偿的原理。 4．定性分析如图1所示的几种联接方式是否具有相同的灵敏度？请说明理由．
勘察地球物理——重力勘探作业参考答案 1.请解释重力异常的实质。 答：.在重力勘探中，由于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，其为地面上某点的重力观测值与该点正常重力值之差。 其原因为： ①重力观测在地球自然表面而非大地水准面，二者之间的物质及高差引起重力场强度变化； ②地球内部物质非同心层分布，地壳内物质密度的不均匀分布； ③地球内部物质的变动及重力日变。 2.岩矿石密度有哪些特征。 答：岩（矿）石的密度的一般规律：火成岩密度＞变质岩密度＞沉积岩密度。 岩矿石密度常受组成岩石的各种矿物成分及其含量、岩石中孔隙大小及孔隙中的充填物成分、岩石所承受的压力所影响。具体如下： （1）火成岩：主要取决于矿物成分及其含量，如镁铁质含量高的基性岩密度较酸性岩大；成岩过程的冷凝、结晶分异；成岩环境，如侵入与喷发。 （2）沉积岩：主要取决于孔隙度大小和充填物成分及充填孔隙比例；上覆岩层对下伏岩层压实作用。 （3）变质岩：主要由变质的性质和变质程度决定，与矿物成分、矿物含量和孔隙度均有关；通常区域变质使密度变大，如片麻岩之于千枚岩、大理岩之于灰岩；动力变质破坏原岩结构使得密度值下降；总体较复杂，需具体问题具体分析。 3.画出球体重力异常的剖面特征与平面特征，它与水平重力异常有什么不同？ 答：球体重力异常剖面特征与平面特征如图： 球体重力异常剖面特征与水平圆柱体重力异常类似，关于球心左右对称，最大值出现在球心在地表的投影处。在剖面特征上重力异常随距离增大而衰减的速度球体的要大于柱体。 重力异常平面等值线图：球体为一簇以球心在地面投影点为圆心的许多不等间距的同心圆；水平圆柱体为一组不等间距的平行直线。 4.什么是相对布格重力异常，写出其表达式。 答：布格重力异常是对观测值进行地形校正、布格校正（高度校正与中间层校正）和正常场校正后获得的。相对布格重力异常是取总基点所在的水准面作为比较各测点异常值大小的基准面
《地质学基础》综合复习资料 绪论 一、名词解释 1、地质学：以地球为研究对象的一门自然科学。当前，地质学主要是研究固体地球的表层一一岩石圈，研究其物质组成，构造运动，发展历史及演化规律，并为人类的牛存与发展提供必要的地质依据，主要是资源与环境条件的评价；研究地球的内部结构，地表形态及其发展演化的规律性。 2、将今论古：通过各种地质事件遗留下来的地质现彖与结果，利用现今地质作用的规律，反推古代地质事件发生的条件、过程及其特点。 第一章地球概述 一、名词解释 1、大地水准而：平均海平面通过大陆延伸所形成的封闭曲而。 2、岛弧与海沟：岛弧是呈弧状分布的火山列岛，它延伸距离长达数百到数千公里，常发育于大陆架的边缘；岛孤靠大洋一侧常发育有深度超过6km的长条形陆地，叫海沟。 3、地温梯度：深度每增加100米升高的温度。 4、岩石圈：软流圈其上的由固体岩石组成的上地幔的一部分和地壳合称为岩石圈。它是地球的一个刚性外壳，“浮”在具塑性状态的软流圈之上。 5、矿物：矿物是由地质作用形成的单质或化合物。 6、重力异常：地球的重力一般指地球对地表和地内物质的引力，但由于各地海拔高度'周围地形以及地下岩石密度不同，以致所测的实际重力值不同于理论值。分为正异常和负异常。 （重力勘探）。 7、校正方法：一：只考虑海平面与测点之间高差影响，而未考虑物质影响称为自由空气校正。有自由空气异常。二：将自由空气校正后的值减去岩石和地形产生的重力值，称为布格校 正，有布格异常。
8：磁偏角：地磁子午线与地理子午线夹角：磁倾角：磁针与所在地水平面夹角。 9：地磁特征：地磁南北极与地理南北极位置不一致，并且磁极的位置逐年都有变化，磁极有向西缓慢移动的趋势；地面上每一点都可从理论上计算出他的磁偏角和磁倾角。如两角与理论值不符时叫地磁异常；地球磁场的磁力线由于太阳风的影响，被压缩在一个固定的区域内，这个区域叫磁层；地球磁场形成的原因假说众说纷纭。 10：地热：地球内部储存的巨大热能。（常温层，地热增温级与地热梯度）主要来源：放射性元素衰变产生的。地热释放最经常和持续的形式是地球内部热能从地球深部向地表传输即大地热流。 11：地球内部圈层：地壳，地幔，地核；外部圈层：大气圈，水圈，生物圈。 12：地壳结构：上层地壳即硅铝层或花岗质层为不连续圈层；下层地壳即玄武层也叫硅镁层为连续圈层。地壳类型：陆壳：厚度较大，具双层结构，即在玄武层质之上有花岗质层；洋壳: 厚度较小，一般只有单层结构，其表面为海洋沉积层覆盖；次大陆型地壳：介于两者之间。 13：地质作用：作用于地球的自然力使地球的物质组成'内部构造和地表形态发生变化的作用。引起地质作用的自然力称为地质营力。分为：内力地质作用和外力地质作用。 一.：?碎 1、地球的形状为（D） 八、球形；B、理想的旋转椭球体；C、苹果形；D、近似梨形的旋转椭球体。 2、下列单元不属于大陆地表形态的是（A） A、岛弧； B、丘陵； C、裂谷； D、盆地。 3、下列单元不属于海底地表形态的是（B） A、大陆边缘； B、裂谷； C、岛弧； D、洋中脊。 4、下列地点，地球的重力最大的是（B） 八、赤道；B、南极；C、北回归线；D、北京。 5、根据磁异常的范围大小，下面不属于地磁异常分类的是（C） A、大陆磁异常； B、区域磁异常； C、全球磁异常； D、局部磁异常。 6、下列地区中热流值最高的地区是（B） A、大陆区； B、太平洋； C、大西洋； D、印度洋。
第五章重力资料的解释 经过各种校正的重力观测数据在进行必要的数据处理之后、便是局部重力异常(剩余重力异常)，它单一地反映了研究对象产生的重力异常场，通过对重力异常场特征的分析，研究引起异常的地质原因，就是重力异常的解释问题。 定性解释主要是推断引起异常的地质原因，确定异常源的形态、范围、大致埋藏深度。 定量解释是在定性解释的基础上，对异常源的深度、大小、产状等进行定量计算。 §5.1 重力异常解释的基本概念 重力观测资料校正、处理→局部异常：单一反映研究对象产生的 异常。 一、数学物理解释与地质解释 1、数学物理解释 根据异常分布特征和工区的地球物理条件来确定异常质量的形状、大小、埋深和在地面上的投影位置。有条件时进一步确定异常质量的产状要素、剩余质量等。 2、地质解释 结合工区的地质条件和特点，对质量异常作出地质上的判断。→→说明引起异常的地质原因和对异常作出地质结论。 二、正问题与反问题 为了正确地进行解释推断，就必须了解重力异常与各种地质因素(异常场源)之间的相互关系，包括数量关系。
1、正问题 根据已知异常源(地质体)的形状、大小、深度、产状和物性，用数学物理方法研究它引起重力异常的分布规律、幅度大小和形态特征等，称为重力异常的正演问题，简称正问题。 解正演问题，一般都把自然界中某些地质休简化为简单几何形体(例如把等轴状的地质体近似地抽象成球休，垂直断层近似为垂直台阶等)，这是为了研究问题方便。当地质体的形状和密度分布比较复杂时，技照场的叠加原理，可把它划分成若干简单形态的地质体，然后计算每一部分的重力异常并把它们累加起来，这样简单几何形体的正演问题也就成了复杂形体正演问题的基础。此外，还往往把密度大致均匀的介质宏观上作为均匀介质来研究。由上述可见，当用某种简单形体的物理模型来代替真实的地质体时，总会产生一定的误差，只不过这种误差不致于影响对重力勘探的要求。 2、反问题 根据重力异常的形态、幅度大小和分布规律等特征，来确定异常源的形状、大小，位置和产状等参数，称为重力异常的反演问题，简称反问题。 目前使用的方法较多，如特征点法，切线法、选择法等。 三、重力反问题的多解性 1、场的等效性：如果不改变包含在引力等位面内物质的总质量，而重新分布其密度，只要使原来的等位面保持形状大小不变，则密度的重新分布与这一等位面和等位面外引力场的分布无关。（不同的物质密度和质量分布可能引起相同的异常场。）例如，一个球形矿体，在地表引起的异常决定于它的剩余质量和观测点到球体中心的 距离，进行反演计算，不能单独确定它的深度和密度值，从数学上讲，如果保持其剩余