第一章 重力勘探

绪论1、什么是地球物理场及地球物理异常？答：地球物理场，是指存在于地球内部及其周围的、具有物理作用的物质空间。

组成地壳的不同岩土介质往往在密度、弹性、电性、磁性、放射性及导热性等方面存在差异，这些差异将会引起相应的地球物理场在空间(或时间)上的局部变化，这种变化称为地球物理异常。

2、什么是地球物理勘探？答：地球物理勘探就是通过专门的仪器，观测这些地球物理异常，取得它们(在时间和空间上)的分布及形态等有关地球物理资料，然后结合已知地质资料进行分析研究，推断地下地质构造，或确定岩土介质的性质，从而达到解决地质问题的目的。

3、地球物理勘探如何分类？答：1）按场分：重、磁、电、震、放、热；2）按工作空间：航空、地面、海洋、井下；3）按目的：金属、石油、煤炭、水文、工程、环境4、地球物理勘探方法应用的前提是什么？答：有物性差异、有一定规模、干扰小。

5、地球物理勘探方法能解决哪些地质问题？答：1）覆盖层、风化带厚度、基岩起伏形态、潜水位深度；2）断层、破碎带、裂隙带、溶洞等地质体的空间分布，推断含水情况；3）岩土，岩石动弹参数测定，岩体稳定性评价；4）滑坡、陷落柱、洞穴探测，路基、水坝探查；5）桩基检测；6）地下电缆、管道分布探查，检漏；7）地下水资源勘查；8）环境污染及地质灾害监测。

第一章1. 重力勘探中所谓的“重力”，实际上是哪一个参量？为什么通过测量该参量在不同地点的变化就可以达到研究固体地球、寻找矿产等的目的？答：重力g2. 什么是重力异常？引起重力异常的原因是什么？答：实测重力值与由正常重力公式计算出的正常重力值之差统称为重力异常。

造成重力异常的主要原因有：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。

所以这类异常是重力勘探所要研究的主要内容。

5.哪些因素影响重力测量的观测精度？而哪些因素又影响重力异常的精度？答，地下密度，地球形状，测点高度，地形不平整有关。

地震勘探原理各章重点复习资料第⼀章：1、地球物理勘探:是根据地质学和物理学的基本原理，利⽤电⼦学和信息论等许多学科领域的新技术建⽴起来的⽅法，简称物探⽅法。

也就是，根据地层和岩⽯之间的物理性质不同来推断岩⽯性质和构造。

2、主要物探⽅法：地震勘探(岩⽯弹性的差别)—勘探地震学⾮地震类：重⼒勘探(岩⽯的密度差别)磁法勘探(岩⽯的磁性差别电法勘探(岩⽯的电性差别)3、重⼒勘探是研究反映地下岩⽯密度横向差异引起的重⼒变化，⽤于提供构造和矿产等地质信息。

重⼒异常的规模、形状和强度取决于具有密度差的物体⼤⼩、形状及深度。

重⼒勘探的任务是通过研究地⾯、⽔⾯、⽔下（或井下）或空间重⼒场的局部或区域不规则变化（即局部重⼒异常或区域重⼒异常）来寻找埋藏在地下的矿体和地质构造4、磁法勘探就是测定和分析各种磁异常，找出磁异常与地下岩⽯、地质构造及有⽤矿产的关系，作出地下地质情况和矿产分布等有关结论。

磁法勘探主要⽤来研究地质构造；研究深⼤断裂；计算结晶基底的埋深；寻找油⽓、煤⽥的构造圈闭、盐丘等，寻找磁铁矿床、⾦属和⾮⾦属矿床等。

5、电法勘探就是利⽤⼈⼯或天然产⽣的直流电场或电磁场在地下的分布规律来研究地球结构、地质构造及找矿的⼀种物探⽅法。

电法勘探是以岩⽯或矿⽯的电性差异为基础的，主要研究的电性差异参数包括：电阻率（ρ）、激发极化率（η）、介电常数（ε）、导磁率（µ）、电化学活动性等。

电法勘探的内容⼗分丰富，它们⼴泛应⽤于⾦属及⾮⾦属、⽯油、⼯程地质、⽔⽂地质等勘探研究⼯作中。

6、地震勘探⽅法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，来确定矿藏（包括油⽓，矿⽯，⽔，地热资源等）、考古的位置，以及获得⼯程地质信息。

地震勘探所获得的资料，与其它的地球物理资料、钻井资料及地质资料联合使⽤，并根据相应的物理与地质概念，能够得到有关构造及岩⽯类型分布等信息。

7、地震波的激发和接收，提取有⽤信息。

重力勘探重力勘探：观测地球表面的重力场的变化，借以查明地质体构造和矿产分布的物探方法。

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差异引起的重力变化，成为重力异常。

引力位重力位关系：重力位等于引力位及离心力位之和，重力位处处连续而有限。

引起重力异常的原因地壳厚度的变化；结晶基岩内部成分、构造和基底顶面的起伏；沉积岩的成分和构造；金属矿及其它矿产的赋存；剩余密度：地质体密度与围岩密度的差称为地质体的剩余密度，即∆σ=σ−σ0，该地质体相对于围岩的剩余质量为∆σ∙V第三章重力测量仪器绝对重力测定测量地球上某点的绝对重力值，绝对重力测量测的是重力的全值。

原理：动力法，观测物体的运动状态（时间与路径），用以测量重力的全值。

相对重力测定测定地球上两点间的重力差值（即各点相对于某一基准点的重力差）。

原理：静力法，观测物体的平衡状态，用以确定两点间的重力差值。

零点位置：选取平衡体的某一平衡位置作为测量重力变化的起始位置。

影响重力仪精度因素：温度、气压、电磁力、安置状态不一致零点漂移：弹力重力仪中的弹性元件，在一个力（如重力）的长期作用下将会产生蠕变和弹性滞后（弹性疲劳）等现象，致使弹性元件随时间推移而产生极其微小的永久形变而导致仪器读数的零点值随时间而不断变化。

怎样克服零漂：制造仪器时，应选择适当材料和经过时效处理，尽量使零点漂移小并努力做到使它成为时间的线性函数。

零点读数法含义及意义（优点）：p37第四章重力测量重力测量分类（按空间位置）：地面重力测量、地下重力测量、海洋重力测量、航空重力测量、卫星重力测量重力测量分类（按地质任务）：区域重力调查、能源重力勘探、矿产重力勘探、水文及工程重力测量、天然地震重力测量等。

各自解决的地质问题见p53-p54.比例尺的确定：重力概查：1:100万，1:50万，用于区域构造和壳慢深部构造重力普查：1:20万，1:10万，用于能源普查和成矿远景区重力详查：1:5万，1:2.5万，盆地内或成矿区，基底构造，局部构造，岩体，小断裂等重力细测：1:1万以上，浅部小构造，小局部地质体测网的大小布设规律：1、在小比例尺测量中，没有严格要求，可以沿一些交通路线布置，并使测点均匀分布全区，在图上每平方厘米能有0.5到3个测点。

泊松方程和拉普拉斯方程是引力场的基本方程，描述了引力位或引 力场与源质量或密度之间的定量关系。
1.1.3 重力场和重力位
1.1.3.1 重力场 地球重力场是地球周围空间任何一点存在的一种具有重力作用或
重力效应的特殊形态的物质。在数值上等于单位质量所受到的重力，也 即重力加速度。
重力场是分布于地球表面及其邻域空间的一种力场，是引力场和惯 性离心力场的合力场。
,
Wzz

2W z 2
,
2W
2W
2W
Wxy Wyx xy , Wyz Wzy yz , Wxz Wzx xz
重力位二阶导数表示重力分量在坐标方向的空间变化率。
这六个二阶导数中，原来可以用重力扭秤测量的只有四个：Wzx, Wzy, Wxy, W= Wyy- Wxx。Wzx, Wzy 称为重力水平梯度值，Wxy, W= Wyy- Wxx 称为重力等位面曲率值。
重力的大小也可表示为
g gx2 gy2 gz2 1/ 2
1.1.1.3 重力加速度 单位质量的物体所受到的重力，称为重力加速度 g。质量为 m 的物
体所受的重力与重力加速度的关系为： G=mg g=G/m
若 m=1,则 G=g。 在重力勘探中的重力 g 就是单位质量所受的重力，即重力加速度。
G 万有引力常数，6.672x10-11 m3/(kg.s2), 6.672x10-8 cm3/(g.s2)。国际 科学理事会(ICSU)2006 年建议 6.67428x10-11m3/(kg.s2)。
1.1.1.2 重力 地球静止物体受两种力作用：地球及
其他天体（太阳、月亮等）的引力和随地 球自转所产生的惯性离心力。

G