重力异常的物理意义

应用地球物理-重磁勘探试卷（A）3001-2班一、名词解释（16分，每小题2分）1.应用地球物理2.正常地磁场3.固体潮4.消磁场5.有效磁化强度6.零点漂移7.莫氏面8.重力二、作图题（30分，每小题6分）1.画出剩余密度ρ>0，向右无限延伸，倾角为45︒的台阶及其∆g 和V xz剖面图。

2.在地磁倾角I0=30︒的地区，有一个走向为磁东方向的、无剩磁的无限长水平圆柱体（κ>0），画出水平圆柱体和Z a的剖面图。

3.画出垂直断层及其∆g的剖面图。

4.在地磁倾角I0=60︒的地区，有一个无剩磁的弱磁性的无限延深的薄板状体（κ>0），其走向为磁南北方向，画出该板状体与∆T剖面图。

5.画出β=-45︒时水平圆柱体的H ax-Z a参量图形。

三、计算题（24分，每小题8分）1. 已知地球的平均半径为6370.8km，利用赫尔默特正常重力公式gϕ=9780300(1+0.005302sin2ϕ-0.000007sin22ϕ)g.u.,计算纬度ϕ=45︒的正常重力值及其沿南北变化1km的正常重力的变化量（即水平变化率）。

2.在广阔平原地区中，设P点周围有一圆环形泥土墙，墙的内半径为30m，外半径为40√3m，高40m，泥土密度为2.4 g/cm3，计算P 点的地形影响值。

[G=6.67⨯10-11m3/(kg⋅s2)]3.现有一个重磁综合异常，∆g和Z a的平面等值线皆为一系列的同心圆，∆g max=6.67g.u.而Z a max=1000nT，Z a平面图中央为正、外围为负，且零值线与Z a max点间的水平距离为50√2m，计算引起这一综合异常的地质体的泊松比（M/ρ）。

[μ0=4π⨯10-7N/A2]四、简答题（30分，每小题6分）1.简述总强度磁异常∆T的物理意义。

2.影响岩石磁性的主要因素有哪些？3.何为重力等位面？它有哪几个特征？4.壳均衡假说有哪几种？它们之间有何异同？5.说明重磁勘探取得效果的基本条件应用地球物理-重磁勘探试卷（B）3001-2班一、名词解释（16分，每小题2分）1.感应磁化强度2.重力勘探3.地磁日变4.居里面5.地心偶极子6.视磁化率7.离心力8.灵敏度二、作图题（30分，每小题6分）1.画出剩余密度ρ>0，向右无限延伸，倾角为90︒的台阶及其∆g 和V xz剖面图。

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。

重力异常重力异常（gravity anomaly）由于地球质量分布不规则造成的重力场中各点的重力矢量g和正常重力矢量γ的数量之差。

它是研究地球形状、地球内部结构和重力勘探，以及修正空间飞行器的轨道的重要数据。

重力异常可分为纯重力异常和混合重力异常。

纯重力异常是同一点上地球重力值和正常重力值之差，又称扰动重力。

混合重力异常是一个面上某一点的重力值和另一个面上对应点的正常重力值之差。

例如大地水准面上一点的重力值g0和该点沿平均地球椭球法线在椭球面上的投影点的正常重力值γ0之差，称为大地水准面上的混合重力异常；地面上一点的重力值g和似地球面（见地球形状）上相应点上正常重力值γ之差，称为地面混合重力异常。

【重力异常的求定】纯重力异常不能直接求得，需要通过扰动位间接推求。

混合重力异常可以直接推求。

若求地面混合重力异常，地面上一点的重力可通过实测获得，而似地球面上相应点的正常重力，则先按计算点的纬度用正常重力公式算得平均椭球面上相应点的正常重力，然后再将它归算到似地球面上。

若求大地水准面上混合重力异常，大地水准面上一点的重力是将地面实测重力归算到大地水准面上得到的，平均椭球面上的正常重力则按正常重力公式解算获得。

【重力改正】将地面实测重力值归算到大地水准面上，称为重力改正。

它包含两方面内容：一是清除观测点到大地水准面的高程对重力观测值的影响；二是将大地水准面以外的质量的影响按某种方法完全消去。

改正后得到的是外部没有任何质量的大地水准面上的重力值。

根据所要改正的影响不同，重力观测值中将加上不同的改正。

【空间改正】按地面重力观测点高程考虑正常重力场垂直梯度的改正。

此项改正相当于使地面重力观测点移到大地水准面上，而大地水准面以上的地形质量随观测点平移到大地水准面之下。

【层间改正】消除过观测点的水平面同大地水准面之间的质量层对观测重力的影响而加的改正。

此项改正相当于把高出大地水准面的质量当作一个无限平面厚层全部移掉。

重力异常的物理意义人们通常认为重力是连接物体和宇宙的引力，它使物体不断向地球中心聚集。

古希腊哲学家苏格拉底提出了“重力定律”，即物体向地球中心受到大小相等的引力。

但是，随着科学技术的发展，现代物理学家发现了重力偏离这一标准，物体的重力偏离地球中心的方向和大小有所不同，这称为重力异常。

重力异常可以用以下方程表示：g(x, y, z) = gE + gA(x, y, z)其中g(x, y, z)表示点(x, y, z)处重力加速度，gE表示理想情况下物体在(x, y, z)处，重力加速度应该是多少，gA(x, y, z)表示实际情况下物体在(x, y, z)处，超出gE的重力加速度的部分，即重力异常。

重力异常是涉及地球内部构造和任何对重力字段有影响的情况的结果，可以用来研究地球的地质结构、内部构造和物理环境。

例如，严重的重力异常可用来探测地球深处的大型活动火山。

火山熔岩的体积较小，但是在重力字段中会产生显著的变化，这称为重力异常。

同样，地球上的活动断层线也会引起重力异常。

在活动断层处重力加速度会出现偏移，这表明断层线正在滑动，可以帮助科学家预测震源位置。

此外，重力异常还可以应用于矿产资源勘查领域。

由于金属和地下泉水等物质的重力字段不同，重力异常可以帮助勘查人员发现地下矿产资源的位置。

重力异常也可以应用于水文勘测。

在水文勘测过程中，重力异常可以帮助分析者了解地表和地下的地质构造，从而推断地下水的流向和深度。

最后，重力异常也被用于地下原油和天然气勘查。

石油和天然气含量较高的地区将表现出重力异常，而这些重力异常可以帮助勘查工作者发现这些资源的位置。

总之，重力异常是指物体在地球表面的重力加速度的实际值与理想值的差异，它具有重要的物理意义，可以应用于地球科学、水文勘测、矿产资源勘查和石油和天然气等多个领域。

重力异常从婴儿星系到暗物质重力是自然界中最基本的力之一，负责维持星球运行、物体掉落等现象。

然而，科学家们发现了一些重力异常现象，引起了广泛的关注和研究。

从婴儿星系到神秘的暗物质，我们将探索这些神秘的现象。

婴儿星系之谜婴儿星系（babygalaxies）是一类异常年轻的星系，它们的形成早于预计的宇宙演化模型。

这些星系的异常特点在于它们在宇宙早期就开始形成恒星，并且形成速度比一般的星系要快得多。

科学家对婴儿星系的研究发现，这些星系的形成与黑暗物质的作用有关。

黑暗物质是一种无法直接观测到的物质，它不与光相互作用，因此对我们来说是“暗的”。

婴儿星系的形成速度快，可能是由于黑暗物质的引力影响加速了星系的形成过程。

暗物质：宇宙中的未知之谜暗物质是宇宙中最大的谜团之一。

虽然我们无法直接探测到暗物质，但通过对宇宙中的物质分布和引力的观察，科学家们得出了暗物质存在的推论。

根据宇宙学的理论，暗物质在宇宙中占据着相当大的比例，比普通物质要多得多。

它的存在可以解释星系旋转速度异常、星系团的形成和宇宙微波背景辐射等一系列观测现象。

暗物质的具体成分和性质仍然是未知的。

科学家们提出了一些假设，包括暗物质是由一种新的基本粒子组成，或者是存在于我们现有物质之外的额外维度。

然而，迄今为止，我们还没有找到直接证据来证明这些假设。

解密重力异常的挑战要解密重力异常背后的奥秘，我们需要仔细观察现有的观测数据，并发展新的理论模型来解释这些现象。

科学家们正在进行大量的观测研究和实验，以寻找新的线索。

在天文学领域，科学家使用望远镜观测远离地球的星系和星系团，以了解宇宙的演化和重力的作用。

通过精确测量星系的旋转速度、引力透镜效应等现象，科学家们努力揭示重力异常的本质。

在实验室中，科学家们也在努力寻找直接探测暗物质的方法。

一些实验设备被用来寻找可能探测到暗物质的信号，例如暗物质粒子与普通物质之间的碰撞。

重力异常是天体物理学与宇宙学领域中一个充满挑战但又令人着迷的问题。

布格重力异常的地质地球物理意义-概述说明以及解释1.引言1.1 概述概述部分主要介绍本篇长文的主题——布格重力异常的地质地球物理意义。

布格重力异常是指在地球表面上的某个区域内，由于地下构造、地质体或其他因素的影响，引起地球重力场的异常变化。

它可以用来揭示地壳下的岩石结构、地壳变形以及岩石密度分布等信息。

本篇长文将从三个方面对布格重力异常的地质地球物理意义进行详细探讨。

首先，我们将对布格重力异常的概念进行解释，并阐述其产生的原因。

其次，我们将介绍布格重力异常的测量方法和数据分析，以及相关的技术工具和仪器。

最后，我们将重点讨论布格重力异常在地质地球物理领域的意义和应用。

通过对布格重力异常的研究，我们可以深入理解地球的内部结构和过程，探究地球演化的规律。

同时，布格重力异常还可以为矿产资源勘探和地下水资源的开发提供重要的信息和指导。

此外，布格重力异常的研究还对于地震活动的监测和地质灾害的预测具有重要意义。

本篇长文旨在全面系统地阐述布格重力异常的地质地球物理意义，并展望其在未来的应用前景。

通过本文的阅读，读者将对布格重力异常有更加深入的理解，并能够了解布格重力异常在地质地球物理领域的重要作用。

1.2 文章结构文章结构部分的内容如下：文章结构本篇长文将从引言、正文和结论三个部分来论述布格重力异常的地质地球物理意义。

具体结构如下：引言引言部分将首先概述布格重力异常的背景和基本概念，包括对布格重力异常产生原因的简要介绍。

随后，文章将介绍本篇长文的结构和目的，以引导读者了解本篇文章的内容框架。

正文正文部分将分为三个子节：布格重力异常的概念及产生原因、布格重力异常的测量方法和数据分析以及布格重力异常的地质地球物理意义。

首先，在2.1节中，将详细介绍布格重力异常的概念和其产生原因，包括重力异常的基本定义和重力场的变化机制。

接下来，在2.2节中，将介绍布格重力异常的测量方法，包括重力测量仪器和数据处理技术，并说明如何从测量数据中分析和解释布格重力异常。

重力异常与地壳构造解译地球上的地壳构造是由多种因素共同作用形成的，其中重力异常是一项重要而神秘的现象。

它与地壳的变动和形态密切相关，探究其背后的原因和机制对于地球科学的研究和地质勘探具有重要意义。

本文将为读者介绍重力异常的概念以及其与地壳构造之间的关系。

首先，我们需要了解什么是重力异常。

地球的重力场并非均匀分布，存在着一定的差异，使得在某些地方所感受到的重力力度与标准重力力度不同。

这种差异被称为重力异常。

重力异常的形成与地球内部的物质分布和排列有关，其中包括地壳、地幔和内核等不同密度的物质构成。

然而，以往对重力异常的解读一直存在着难题。

重力异常的大小通常与地壳构造的变化有密切关系，但具体的解释并不简单。

一种可能的原因是地壳的密度不均匀分布所致。

地壳的厚度和组成在不同地区存在差异，从而导致重力场的分布也不均匀。

比如，在山区，由于地壳的变厚，重力异常可能会表现为较大的正值。

相反，海洋地壳相对较薄，重力异常则可能呈现较小的负值。

此外，重力异常还可以用来推断地壳下方的地幔流动和构造特征。

地幔流动可以通过沿着地壳边缘形成的重力梯度来进行分析。

对重力梯度的研究可以帮助我们了解地球内部的热流以及岩石物质的上升和下沉等运动。

这对于研究板块构造、地壳运动以及地震等现象有着重要的意义。

在现代科学技术的发展下，利用重力异常进行地质勘探和资源勘探成为了可能。

地壳下所蕴藏的宝贵资源例如矿藏、石油和天然气等，在地质勘探中占据着重要的位置。

通过对重力异常的观测和解读，我们可以获得更多关于地下资源分布和储量的信息。

这为资源勘探提供了一种快速而有效的手段。

然而，要准确解译重力异常，并获取可靠的地质信息仍然需要多学科的合作和综合研究。

地质学、物理学、地球物理学等领域的专家需要共同参与，利用各自的专业知识来解决重力异常背后的科学难题。

例如，结合地震学和重力异常的观测结果，可以更好地揭示地震波在地壳中的传播路径和速度变化，为地震灾害预警和防治提供支持。

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