重力勘探概述

重力勘探一重力勘探的理论基础重力勘探（gravity exploration\prospecting）是以地壳中不同岩（矿）石之间的密度差异为基础，通过观测和研究天然重力场的变化规律，以查明地质构造和寻找有用矿产的物探方法。

地球的重力场是一种天然力场。

组成地壳的各种岩(矿)石之间具有密度差异,这种差异会使地球的重力场发生局部变化, 从而引起地球重力异常。

当我们在某一地区进行观测并发现重力异常时,对异常进行分析计算,就能推断引起该重力异常的地下物质分布情况,从而达到地质勘查的目的应用领域：可以研究区域和深部地质构造，也可以研究局部地质异常体。

在石油勘探中主要用于探查与油气生成、运移和聚集有关的各种地质构造，如沉积盆地的基底起伏，盖层内部的构造形态，盐丘、侵入体等局部地质现象，也可以直接研究油气藏。

重力勘探的发展：重力勘探的前身是研究地球形状的重力测量学。

人们对于重力现象的认识过程经历了两次飞跃。

1、古希腊的伟大学者亚里士多德（Aristotel,公元前384～公元前322年）曾提出：运动物体的下落时间与其重量成比例。

直到16世纪才被伽利略（G.Galileo,1564～1642年）所否定。

他从大量的实验中总结出：物体坠落的路径与它经历的时间的平方成正比，而与物体自身的重量无关。

这是人类第一次对重力现象有了科学的认识。

1687年牛顿（1643-1723）在《自然哲学的数学原理》一书中正确阐明了这一现象，从此用g来研究地球重力就正式开始了。

2、里歇（J.Richer,1630～1690年）在利用摆钟从巴黎到南美进行天文观测时发现重力加速度在各地并非恒值，这一消息被牛顿（I.Newton,1642～1727年）和惠更斯（C.Huygens,1629～1695年）得知后，两人不谋而合地指出：这种现象与他们认为地球是旋转的扁球体的推论相符。

从而在理论上阐明了地球重力场变化的基本规律，使人类对重力现象的实质认识上升到一个新的高度，同时也为至今用重力测量来研究地球形状奠定了基础。

重力勘探在石油勘探中的应用重力勘探是一种重要的地球物理勘探方法，它在石油勘探中发挥着重要的作用。

通过测量地球重力场的变化，可以揭示地下构造、岩性、储层性质等信息，为石油勘探和开发提供重要的参考。

本文将探讨重力勘探在石油勘探中的应用。

一、重力勘探原理重力勘探利用地球重力场的变化来推断地下的构造和岩石性质。

地球重力场是指地球表面上任意一点的重力加速度大小和方向。

地表下的不同密度分布会引起地球重力场的变化，从而反映出地下的构造。

重力勘探的关键是通过测量地球重力场的变化来推断地下构造。

在重力勘探中，测量的基本单位是重力加速度的变化量，通常以重力异常值表示。

地下不同密度的岩石会引起重力异常，密度越大的岩石引起的重力异常越大。

二、重力勘探在石油勘探中的应用1. 揭示油气圈闭重力勘探可以揭示油气圈闭的存在和分布情况。

油气圈闭是指地下成藏岩石中形成的油气聚集空间，是石油勘探的关键目标。

由于油气圈闭的密度通常较低，所以在地球重力场中会引起重力异常。

通过重力勘探可以识别出油气圈闭的位置和形态，为油气勘探提供重要线索。

2. 确定构造形态重力勘探可以帮助准确揭示地下的构造形态，包括断层、隆起、坳陷等。

地下构造形态与油气的分布关系密切，通过重力勘探可以分析不同构造形态下的油气聚集规律。

例如，在坳陷区域往往会形成有利的油气聚集条件，重力勘探可以帮助确定坳陷的边界和内部构造。

3. 识别储层性质重力勘探可以帮助识别地下储层的性质，包括厚度、密度和孔隙度等。

储层是油气聚集的重要储存空间，了解储层的性质对勘探和开发具有重要意义。

通过重力勘探可以推断出储层的厚度、密度和孔隙度，为储层评价和开发提供重要依据。

4. 辅助勘探决策重力勘探可以为勘探决策提供重要的辅助信息。

通过分析重力异常的分布规律，可以评价勘探的前景和风险，判断勘探区域的可行性。

重力勘探还可以为选择钻井点位和确定钻探方案提供参考，提高勘探效率和成功率。

三、重力勘探的局限性及发展趋势尽管重力勘探在石油勘探中具有重要的应用价值，但也存在一定的局限性。

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。

重力勘探在地球内部结构研究中的应用地球内部结构的研究对于地质学和地球科学的发展具有重要意义。

随着科学技术的不断进步，越来越多的方法和技术被应用于地球内部的探索。

其中，重力勘探作为一种非常有用的地球物理方法，在地球内部结构研究中具备独特的优势。

本文将介绍重力勘探在地球内部结构研究中的应用，并探讨其在这一领域的意义和进展。

一、重力勘探简介重力勘探是一种通过测量重力场变化来研究地球内部结构和地质构造的方法。

它基于牛顿万有引力定律，通过测量地球上不同位置的重力加速度差异，得到地下不同密度体的分布情况。

重力勘探在地质勘探、地球科学研究和资源勘探等领域有广泛应用，其中在地球内部结构研究中具有独特优势。

二、地球内部结构研究中的应用1. 密度分布测定重力勘探可以通过测量地球上不同位置的重力加速度差异，推断地下岩石的密度分布情况。

岩石的密度与其成分和物性有关，通过重力勘探可以初步确定地球内部的密度分布情况，为揭示地球内部结构提供重要线索。

2. 地壳厚度测量地球的地壳是地球内部结构的重要组成部分，重力勘探可通过测量地球上不同位置的重力加速度变化来确定地壳的厚度分布。

地下地壳的密度变化会引起地表重力场的变化，通过重力勘探可以推断地壳的厚度，从而加深对地球内部结构的认识。

3. 地幔和核的研究通过重力勘探可以探测到地球内部不同密度层之间的界面，从而揭示地球内部的结构特征。

在地幔和核的研究中，重力勘探可以提供关于地下界面和物质分界面的信息，帮助科学家了解地球深部的构造和成分。

4. 地质构造分析重力勘探在地球内部结构研究中还可以用于地质构造的分析。

不同地质构造单元的密度差异会导致地表重力场的变化，通过重力勘探可以研究和解释不同地质构造单元的空间分布和相互关系，进一步揭示地球内部结构的演化历史。

三、重力勘探在地球内部结构研究中的意义和进展重力勘探在地球内部结构研究中具备独特的优势和意义。

首先，重力勘探不依赖于地下介质的电性和磁性，因此能够研究不同介质的密度分布和结构特征。

重力勘探名词解释(二)重力勘探名词解释1. 重力勘探 (Gravity Exploration)重力勘探是一种地质勘探方法，通过测量地球表面的重力场来获取地下的物质分布情况。

这种方法基于物体之间的引力作用原理，可以用于识别和研究地下的矿产、油气等资源，以及地下构造和地质特征。

2. 重力异常 (Gravity Anomaly)重力异常是指在地球表面某处测得的重力场数值与一个参考点或参考模型相比的偏差。

重力异常可以由地下物质的密度变化造成，因此可以通过分析重力异常数据来推断地下岩石的构成和分布情况。

例子：在进行重力勘探调查时，测量到某个地点的重力异常为正值，则可能表示该地下存在密度较高的岩石体，例如可能是一个矿床的存在。

3. 重力梯度 (Gravity Gradient)重力梯度指的是在空间中地球重力场随距离的变化率。

通过测量重力梯度，可以获得更详细的地下物质分布信息，尤其对于探测较小规模的地下结构非常有用。

例子：在进行地下油气储层勘探时，重力梯度可以帮助识别地下油气圈闭的边界，以及研究圈闭内部的构造。

4. 重力仪 (Gravity Meter)重力仪是一种用于测量地球重力场的仪器。

重力仪通常包括一个悬挂的测量质量体和相应的测量系统，测量质量体受到引力的作用而发生微小的位移，通过测量位移量来计算重力值。

例子：最早的重力仪是使用弹簧测量重力的，而现代的重力仪则通常采用超导材料和激光干涉仪等高精度技术，具有更高的测量精度和稳定性。

5. 重力异常图 (Gravity Anomaly Map)重力异常图是将测量到的重力异常数据绘制在地图上的形式，用于直观展示地下物质分布的差异。

重力异常图可以帮助勘探人员发现潜在的地下构造和资源，以及指导进一步的勘探工作。

例子：重力异常图能够显示不同区域的重力异常强度和方向，从而揭示地下构造的变化和潜在的地质特征，有助于确定勘探目标的位置和范围。

这些是重力勘探中常用的一些名词解释，包括重力勘探、重力异常、重力梯度、重力仪和重力异常图。

重力勘探名词解释1. 什么是重力勘探？重力勘探是一种地球物理勘探技术，通过测量地球表面上的重力场变化来研究地下的物质分布和结构。

重力场是由于地球质量分布不均匀而引起的，因此通过测量不同位置上的重力加速度变化可以推断出地下的密度分布情况。

2. 为什么要进行重力勘探？进行重力勘探可以帮助我们了解地下的岩石、矿产资源和构造特征等信息，对于石油、天然气、矿产资源等的勘探与开发具有重要意义。

此外，重力勘探还可以应用于地质灾害预测、环境监测和工程建设等领域。

3. 重力勘探常用的仪器设备3.1 重力计重力计是用来测量地球表面上某一点上的重力加速度的仪器。

常见的重力计有绝对式和相对式两种类型。

•绝对式重力计：通过比较被测点与参考点之间的绝对差异来得到精确的重力值。

常见的绝对式重力计有拉卡斯特式重力计和绝对重力仪等。

•相对式重力计：通过比较不同位置上的重力加速度差异来测量相对重力变化。

常见的相对式重力计有斯普林格式重力计和落体仪等。

3.2 野外测量设备在进行野外勘探时，除了使用重力计外，还需要配备一些辅助设备：•全站仪：用于测量勘探点的空间坐标，提供精确的位置信息。

•GPS定位系统：用于确定勘探点的地理坐标，提供全球定位服务。

•数据记录器：用于记录测量数据，如重力值、时间、位置等。

4. 重力勘探数据处理与解释在进行重力勘探后，需要对采集到的数据进行处理与解释，以获取地下结构和物质分布信息。

4.1 数据处理•数据去噪：由于外界因素干扰和仪器误差等原因，采集到的数据可能存在噪音。

需要通过滤波等方法去除噪音，保留有效信号。

•数据纠正：由于地球自转、离心力和海洋潮汐等因素的影响，采集到的重力数据可能存在一些系统性误差。

需要进行纠正，以得到准确的重力场数据。

4.2 数据解释•建立模型：根据采集到的重力数据，可以建立地下密度模型。

通过对模型进行分析和解释，可以推断出地下岩石、矿产资源等的分布情况。

•地质解释：根据地下密度模型和其他地质信息，可以进行地质解释。

150重磁电勘探简介 重力勘探一、重力勘探的基本概念 1．重力重力的实质是牛顿万有引力和离心力的合力。

万有引力是牛顿总结前人伽里略研究行星运动规律提出来的，认为任何物体相互之间都有吸引力，吸引力的大小与两物体的质量乘积成正比，与两物体之间的距离平方成反比，其相互之间量的关系为122m m RF fR R=⋅ (6—1) 式中 m 1，m 2——分别为任意两物体的质量；R ——两物体相互间的距离；f ——引力常数，其值在CGS 制中为6．67×10—8cm 3／g ·s 2。

上式即为牛顿万有引力定律，F 力的方向对m l 来说，是由m l 指向m 2，对m 2来说则相反。

地球是有质量的，对地球表面上任一物体来说，都有地球的吸引力。

设地球的质量为M ，地面上任一物体的质量为m ，则它们之间相互的吸引力F 可根据式(6—1)来确定，其方向如图6—1(a)所示。

由于地球近似一个球体，对地面的m 物体来说，其引力的方向指向地心。

由于地球在不断地自转，地球表面上任何物体都具有一个离心力P ，其大小由下式来决定 2P mr ω= (6—2) 式中 r ——m 到地轴的垂向距离； ω——地球自转的角速度。

力P 的方向如图6—1(a)所示，径向指向外。

离心力P 随纬度的不同而变化，随着r 向两极减小而减小，从赤道的最大值减小到两极为零。

为了描述重力的空间分布，通常采取直角坐标系，以数学解析式表示，如图6—1(b)所示。

设地心为坐标原点，z 轴与地球的自转轴重合，x ，y 轴在赤道面上。

设任意点A 的坐标为(x ，y ，z)，地球内部某一质量单元dm 的坐标为(,,ξηζ)，A 点到dm 的距离为r ，则dm 对A 点单位质量的引力为2dm rdF fr r= (6—3) ()()()12222r x y z ξηζ⎡⎤=-+-+-⎣⎦式中rr——A 到dm 方向的单位矢量，其方向是从A 到dm 。

重力勘探重力勘探是地球物理勘探中的一个主要分支，它是通过测量地面各点的重力场值来寻找各种矿产以及解决与之有关的各种问题。

自从牛顿发现了万有引力定律之后，一切物质之间的相互吸引作用已被认为是普遍的现象。

这个现象还说明了一个众所周知的事实，即在地球附近空间落向地球的物体将以逐渐增加的速度降落，速度的递增率就是重力加速度，简称重力，用g表示。

伽利略证明了地球上某一固定点，所有物体的重力加速度都是一样的。

假定地球是一个均匀的具有同心层结构的理想球体，则地球对位于地球表面上的物体的吸引力应当到处相同，且重力应当由唯一的恒定值。

事实上，地球是不均匀的，非球形的并且是旋转的，其表面也是起伏不平的。

所有这些实际情况都使地球表面上的重力值发生变化。

但是，这种变化是很微小的，只有借助于非常灵敏的仪器，才能对它作出精确的测定。

测定和分析地球表面的重力变化，已成为地学研究中的一个很重要的内容。

其中与地球偏离球形有关的重力变化，为大地测量学研究地球形状提供了有意义的依据。

而反映地下岩石密度横向差异的重力变化，对研究地质构造及寻找各种矿产极为重要。

第一节利用重力异常计算矿体产状的基本理论]1[一、地球重力场地球是一个具有一定质量、两极半径略小于赤道半径且按照一定角速度旋转的椭球体。

如果忽略日、月等天体对地面物质的微弱吸引作用，则在地球表面及其附近空间的一切物体都要同时受到两种力的作用：一是地球所有质量对它产生的吸引力F ；二是地球自转而引起的惯性离心力C ,此两力同时作用在某一物体上的矢量和称为地球的重力P 。

见图1-1，图中NS 为地球自转轴，ϕ 为纬度。

存在重力作用的空间称为重力场。

地球全部质量E M 对质量为m 的物体的引力可根据牛顿万有引力定律来计算3E G M m F R R-= (1.1) 式中R 为地心至m 处的矢径，负号表示F 与R 方向相反，G 为万有引力常数。

G 的数值牛顿在世时并未确定，而是1798年由卡文迪什在实验室里首先测出的。

重力勘探是利用组成地壳的各种岩体、矿体间的密度差异所引起的地表的重力加速度值的变化而进行地质勘探的一种方法。

它是以牛顿万有引力定律为基础的。

只要勘探地质体与其周围岩体有一定的密度差异，就可以用精密的重力测量仪器（主要为重力仪和扭秤）找出重力异常。

然后，结合工作地区的地质和其他物探资料，对重力异常进行定性解释和定量解释，便可以推断覆盖层以下密度不同的岩层埋藏情况，进而找出地质构造情况。

不同级别的断裂往往是不同级别构造单元的分界线，在纵向或横向上存在地层位置的错动，从而在横向上产生了密度差异，因为重力勘探是确定断裂存在的有效方法。

断裂的剖面重力异常特征为单调变化的曲线（图1）。

图1 （a）模型产生的重力异常；（b）断裂模型示意图。

重力勘探的名词解释重力勘探是一种地球物理勘探方法，旨在通过测量地球的重力场变化来研究地下的结构和性质。

这种方法借助于地球重力场的微弱变化来推断地下的物质分布，从而揭示地下的地质构造和矿藏等信息。

在本文中，我将对重力勘探进行深入的名词解释，包括它的基本原理、应用领域和测量技术。

一、基本原理重力勘探的基本原理是根据物体之间相互吸引的引力作用来推断地下物质的分布情况。

根据普遍万有引力定律，物体之间的引力与它们的质量成正比，与它们之间的距离的平方成反比。

因此，如果地下存在质量分布不均匀的物体，例如矿产、岩石体等，将会在地球表面引起微弱但可测量的重力场变化。

为了测量这种重力场变化，研究人员使用重力仪器来记录地球表面上的重力数据。

通常情况下，重力数据以重力加速度（单位：米/秒²）的形式给出。

通过在地表不同位置测量重力加速度的变化，可以得到不同地区的重力梯度，从而揭示地下质量分布的特征。

二、应用领域重力勘探在各个领域都有广泛的应用。

首先，它在地质勘探中起到关键作用。

通过测量地下的质量分布，可以推断出不同地区的地质构造，包括断层、褶皱、火山体等。

这对于石油和矿产资源的勘探和开发至关重要。

重力勘探还在勘探钻井和地下水储量评估等领域中发挥重要作用。

其次，重力勘探在工程勘察和地质灾害评估中也有广泛应用。

通过测量地下质量的变化，可以评估土壤的稳定性和地层的承载能力，从而指导工程建设和地质灾害的防治。

此外，重力勘探在大地测量和地球物理学中也有应用。

通过测量地球重力场变化，可以研究地球的内部结构和大尺度的地壳运动，从而为地球科学的研究提供重要数据。

三、测量技术为了测量地球表面的重力场，研究人员使用重力仪器进行地面测量。

重力仪器的主要类型包括测重仪和加速度计。

测重仪是一种基于弹簧平衡原理的仪器，用于测量物体的重力。

当测重仪处于水平状态时，测得的重力值即为重力加速度的近似值。

测重仪具有高精度和稳定性，广泛用于科学研究和地理勘测。