重力异常的地质解释及重力资料的应用

第十一章重磁异常的地质解释与应用一、重磁异常的地质解释1、地质解释的主要内容1）重磁资料的预分析：使资料的解释建立在资料完整、可靠、便于解释的基础上。

→→有用异常是否得到明显反映。

2）数据处理将有意义的异常从叠加异常中分离出来，去掉与任务无关的异常。

其他：延拓，化极，求导等。

3）定性解释ⅰ：初步解释引起磁异常的地质原因。

ⅱ：大体判定异常源的形态、分布范围、异常界面的起伏变化等。

4）定量解释得到异常源的形状大小，界面深度等几何参数。

5）地质结论和图示2、重磁异常的多解性：1）不同岩石的同一物性参数。

可以具有同一数量级，可能在地表引起相同的异常。

2）地表观测的异常分布不是全部空间场值的分布。

二、重力和磁法勘探的主要应用：1、重力勘探的主要应用：①研究地壳深部结构和划分大地构造单元。

②研究区域地质构造：基岩顶界面的深度起伏变化。

③查明沉积岩内部的局部构造和岩相变化：④圈定隐伏的岩浆岩体：⑤探明矿井下和地下浅部的某些地质问题：岩溶、采空区、破碎带、老窑等⑥金属矿床。

2、磁法勘探的主要作用：①研究结晶基底的起伏变化：预测含煤远景区。

②圈定不同类型岩石的分布范围：③确定断层构造。

④研究褶皱构造。

⑤煤层燃烧带。

三、实例1) 圈定含煤岩系的岩浆岩体我国许多煤田不同程度的受到岩浆岩侵入体的影响。

目前，主要是应用磁法勘探来解决岩浆岩的圈定问题。

1980年，中国矿业大学物探教研室曾在甘肃窑街煤田进行过圈定超基性岩的磁测工作，目前是研究该区煤矿开采过程中二氧化碳气体突然涌出的原因。

同时，磁测结果还提供了断裂构造和烧变岩石的边界位置等资料。

窖街煤田是中生代山间盆地性煤田，盆地基底是弱磁性的前震旦系变质岩，含煤岩系为侏罗纪地层，煤系上覆的层为白垩纪、第三纪红色地层或直接为第四系黄土覆盖。

区内断裂发育，岩浆活动频繁，岩浆岩主要是中等磁化强度的超基性岩，它与周围岩石磁性差异明显。

图13—9是窖街煤田磁异常平面等值线图。

对其中四个局部正磁异常(编号为M1、M2、M3、M4)进行了更大比例尺的详测。

地质勘探中的重力异常识别与解释方法探讨地质勘探是一项复杂的工作，为了对地下资源进行准确的勘探与评估，科学家和地质工程师们经常借助不同的方法和技术。

重力异常识别与解释是其中重要的一部分，它可以提供有关地下物质分布和岩石结构的重要信息。

本文将探讨一些常用的重力异常识别与解释方法，包括重力测量、异常特征的识别以及异常与地质构造的关联。

首先，重力测量是重力异常识别与解释的基础。

重力是地球上任何一点受到地球引力作用的结果，它与质量和距离的乘积成正比。

地面上的重力测量仪器可以测量地球表面上的重力场强度，从而获得重力数据。

这些数据被用来计算重力异常，即地球上表面的重力场与理论预期的重力场之间的差异。

一般来说，重力异常可以是正值也可以是负值，其数值大小与地下物质分布有关。

其次，重力异常的特征识别是重力勘探的关键步骤。

在地球表面上，不同的物质具有不同的密度，从而对应着不同的重力场。

通过观察重力异常的特征，可以识别地下存在的物质和结构。

常见的重力异常特征包括正异常和负异常。

正异常通常是由密度较大的物质引起的，如岩石体或矿床，而负异常则通常是由密度较小的物质引起的，如岩浆侵入或断层。

此外，异常的形状、强度和分布特征也可以提供有关地下物质和构造的信息。

最后，重力异常与地质构造之间的关联是解释重力异常的关键。

地质构造是地球表面和地下的岩石形态和结构。

在地球的不同地区，不同的地质构造通常与特定类型的重力异常有关。

例如，地球上的隆起和坳陷地区通常存在正和负的重力异常。

在解释重力异常时，科学家和地质工程师们通常会结合地质图、地震和电磁数据等多种信息来识别地下的地质构造，并与重力异常进行对比。

通过对比，可以确定异常的形成机制和异常下可能存在的地下矿产或构造。

总之，在地质勘探中，重力异常识别与解释是一项重要的技术。

通过重力测量和分析，我们可以获得有关地下物质和地质构造的宝贵信息。

重力异常的特征识别和异常与地质构造的关联是解释重力异常的关键步骤。

关于布格重力异常计算及资料处理与反演和解释的报告姓名：***班级：061084-27学号：**********指导老师：***日期：2011.4.14目录前言 (2)目的 (2)任务要求 (2)工作过程 (2)成果 (2)工作内容及步骤 (3)§1-布格重力异常计算 (3)§2-布格重力异常处理 (3)1.绘制平面等值线图 (3)2.异常处理（分离区域异常和局部异常） (6)§3-布格重力异常反演——特征点法反演 (11)§4-布格重力异常的解释 (13)评述与结论 (13)评述 (13)结论 (14)关于布格重力异常计算及资料处理与反演和解释的报告 前言目的：熟悉并掌握布格重力异常计算及资料处理与反演和解释 任务要求：根据在一个地区重力测量的结果，计算出布格重力异常，并根据异常进行资料处理和解释，并完成一份工作报告。

工作过程：(1)利用实测的相对重力值、相对高程值和X,Y 坐标值，计算各种校正（地形校正除外），纬度校正用 计算，自由空间（或高度）校正用计算，中间层校正用 计算，已知地表物质密度为2.50g/cm 3，起算点纬度为45°；(2)获得各点处的布格重力异常值后，绘出平面等值线图，等值线距为0.5mGal ；(3)根据异常（平面或剖面）特征，选用适当的方法进行处理（如压制干扰、消除区域场等）进行处理，并对处理效果进行描述； (4)将处理后的异常进行反演；(5)写出全部过程和所采用的处理与反演方法之应用理由。

成果：根据布格重力异常数据计算及资料处理与反演初步结果判断，该异常应由地区下一球体引起，球体埋深98.8m ，剩余质量t 6103.07⨯，球体中心在地面的投影点坐标为（248.8,248.8）m 。

):,()2sin(814.0mkX mGal X g ∆⋅-=ϕδϕ):,(3086.0m h mGal h g f ∆⋅=δ):/:,(0419.03m h cm g mGal h g ρρδσ∆⋅-=工作内容及步骤§1-布格重力异常计算用excel先算出各项校正（除地形校正外），需要注意的是在纬度校正中为测点到总基点间纬向距离，由于测点都位于总基点以北，故取正值；为总基点纬度即45°; 单位要划为km。

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。

重力勘探在某一带地质勘查中的应用摘要：根据以往地质资料成果，围绕勘查区内圈定的磁异常及新发现矿（化）点开展铁多金属矿找矿工作，进行重力测量，建立重力异常特征与成矿地质环境、矿（带）体间的相互关系。

了解工作区的重力场分布特征，圈定了布格重力异常区及重力变化梯级带，以取得找矿突破。

关键词：布格重力异常磁异常梯度带1 矿区地质概况1.1地层、火成岩、构造⑴工作区位于恰普河金铜铁多金属成矿远景区，工区隶属于塔里木-南疆地层大区、中天山-马鬃山地层分区之伊宁地层小区。

工区出露地层为下石炭统大哈拉军山组。

下石炭统大哈拉军组为一套中-基性海相火山喷发-沉积岩建造，为矿区的含矿地层。

地层走向近东西，岩性以基性-中性及酸性火山岩为主，按其岩性特征由上至下可分为两个岩性阶段，大哈拉军山组第一段（C1d1）：分布于工作区北部，主要岩性有玄武质安山岩、辉石安山岩、安山质火山角砾岩、晶屑岩屑凝灰岩。

该岩性段分布有高磁异常，火山岩相也略具环状分布特征。

大哈拉军山组第二段（C1d2）：岩性为一套紫色、紫红色安山岩、英安岩、流纹岩，多为火山喷发后期中酸性岩浆侵出相产物，均呈小型岩丘状产出，颜色多为深肉红色。

由西往东，韵律具由辉石安山岩、玄武安山岩、安山质熔岩、英安岩、凝灰岩组成。

工区以早期火山喷发-沉积旋回最为重要，该旋回火山岩含有磁铁矿，表现为高磁异常，目前还未发现较好的铁矿化蚀变。

⑵区内西南部出露一套次火山岩相玄武安山玢岩，呈岩珠状产出。

在工区南部玄武安山岩中出露少量肉红色花岗闪长斑岩，脉长40 m，宽20 m。

⑶工区构造以断裂为主，由于第四系覆盖可识别出三条断层。

F1断裂：分布于区内中部，该断层呈北西南东走向，长约 1.5 km，北东倾，产状35°∠70°。

断层经过处岩石具碎裂岩化、泥化、褐铁矿化;F2 断裂：分布于区内北西部。

该断层北西走向，长约0.2km，北东倾，产状75°∠65°。

重力勘探及其应用作者：任丽孟小红刘国峰来源：《科技创新导报》 2013年第8期任丽孟小红刘国峰(中国地质大学（北京）北京 100083)摘?要：重力勘探主要是通过测量由地下密度不均匀体引起的重力异常来推断测区的地质构造或矿产分布情况等。

重力数据通过整理、各项校正、异常分离等可以得到勘探目标的重力异常特征。

通过解重力反演问题，可以确定地质体的埋深、大小等几何参数、密度等物性参数以及密度分界面的起伏。

实际应用中，要尽可能多的利用已有的信息约束反演过程，从而提高反演结果的质量。

重力勘探在区域地质构造研究、寻找矿产、油、气资源、工程地质调查、水文地质调查等领域中发挥着重要的作用。

实例说明，不同的地质特征对应不同的重力异常特征，重力勘探正是利用获得的异常特征分析、推断测区的地质构造。

关键词：重力异常密度不均匀体重力反演地质构造矿产分布中图分类号：P631文献标识码：A文章编号：1674-098X（2013）03（b）-0-04重力勘探主要是通过测量由地下密度不均匀体引起的重力异常来推断测区的地质构造或矿产分布情况等，是地球物理勘探的重要方法之一。

野外测量的重力数据通过整理和一系列校正可以得到需要的重力异常—布格重力异常或者自由空气重力异常。

校正后得到的重力异常是地下不同深度、规模的地质因素产生的叠加异常，异常分离可以将具有不同“频率”特征的异常分离开，得到单纯由勘探目标引起的异常。

重力反演一般需要在异常分离的基础上进行，反演存在着多解性问题，其主要原因是不同埋深、大小、组合的地质异常体可以引起相同的重力异常效应，以及重力数据的不完整性。

因此，在反演过程中，需要尽可能利用已有的地质、钻探和地球物理资料来对目标异常体进行约束，从而减少多解性，最后的模型实验说明了反演过程中加约束条件的重要性。

重力勘探在很多领域发挥着重要的作用，可以利用它进行区域地质构造的研究、寻找矿产、油、气等资源，也可以用在工程地质调查、水文地质调查中。

9. 重力异常的地质解释及应用重力异常的地质解释，根据重力资料、岩（矿）石物性资料以及地质、地球物理资料，运用重力勘探理论和地质理论，解释推断引起重力异常的地质原因及相应地质体的空间位置和形状。

这是重力勘探的最终目的。

重力勘探的前提条件: (1)勘探目标体与围岩具有明显的密度差异，且密度差异在横向上有变化；（2）密度差异产生的重力异常能够被重力仪测出来；（3）目标体重力异常能从非目标体异常或干扰因素异常中分离出来。

9.1 重力异常解释的一般原则、基本步骤一般原则（1）以地质为依据充分占有地质资料，掌握已有地质规律，建立测区可能有的几种地质模型，指导重力异常的识别和正反演。

（2）以岩石物性为基础岩石物性是地球物理勘探的基础，是联系地质与地球物理场的桥梁，是减小异常反演多解性的重要途径。

把地质规律与岩石物性结合起来就可以建立合理的地质-地球物理模型，作为重力异常解释的初始模型。

需要总结研究区内的岩矿石物性特征和规律。

（3）从面到点、从已知到未知的认识过程从面到点就是从区域地质环境入手，先把握全局，再深入到局部。

即先对异常进行分区和分类，分析研究各区各类异常特征与区域地质环境可能的内在联系，在此基础上，对各区内局部异常的地质因素给出合理解释。

相近的地质条件引起的异常具有相似的特征，应先从已知地质情况着手，找出异常与地质体的对应规律，以此指导类似条件的未知区的异常解释。

利用一口钻井资料（一个点）或一条地震剖面资料（一条线）的解释做控制，或者根据露头区的异常特征推断相邻覆盖区的异常成因。

（4）定性与定量、正演与反演、平面与剖面解释相结合定性与定量解释的结合可以使两者互为补充，逐渐深化；正演和反演相结合，可以不断修改补充原有解释模型，减少反演解释的多解性；平面解释与剖面解释相结合，一方面利用典型剖面的精细解释、控制修正平面解释，另一方面也可以利用平面解释的总体规律指导剖面模型建立。

（5）综合解释为了克服重力异常反演的多解性以及重力勘探应用的局限性，有条件时应尽可能进行综合地质、地球物理解释，以正确确定重力异常的地质原因。

重力勘探重力异常：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=σσ0，该地质体相对于围岩的剩余质量为σ第三章重力测量仪器绝对重力测定测量地球上特定点的绝对重力值，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（即各点相对于其中一基准点的重力差）。

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：选取平衡体的其中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。

重力异常的名词解释重力异常是指地球表面或其它天体表面上存在的一种与正常情况相比有所不同的重力场现象。

在地球上，重力以普遍的形式存在，使得物体向地球的中心运动，保持稳定的状态。

然而，地球上并非所有地方的重力场都是均匀的，有些地方可能存在重力异常。

一、重力异常的类型1. 局部重力异常：局部重力异常通常是指地球表面上特定区域的重力场与周围地区相比存在较大差异的情况。

这种差异可能是由于地下的地质构造或地下物质的分布不均所引起的。

例如，地下脉动的矿石矿床或岩石体的存在都会导致局部重力异常。

2. 地表重力异常：地表重力异常是指地球表面上一定范围内存在的重力场异常。

常见的地表重力异常形态有山脉、盆地等。

这些地貌的存在使得该区域的重力场相对于周围区域发生了变化。

3. 区域重力异常：区域重力异常是指一定地域范围内的重力场与平均值相比存在变化的情况。

这种异常可能是由于地球的形状或密度分布不均匀所引起的。

例如，地球上的大陆板块运动和地壳的变形等都会导致区域重力异常。

二、重力异常的测量方法测量重力异常的常用方法是重力测量，主要包括重力仪器测量和卫星重力测量。

1. 重力仪器测量：重力仪器测量是通过使用重力仪器在地表或水下直接测量地方的重力场强度。

重力仪器通常由一个受力臂和一个重力感应器组成，通过测量重力感应器受力臂的位移来确定重力场的强度。

这种方法相对较为精确，但需要人工操作和精密仪器。

2. 卫星重力测量：卫星重力测量是利用专门的重力测量卫星对地球的重力场进行观测和测量。

这种方法主要通过卫星上搭载的重力测量仪器对地球表面的重力场进行监测。

卫星重力测量具有高精度和广域性的优点，可以提供大范围的重力异常数据。

三、重力异常的科学研究意义重力异常的存在和研究对地质、地球物理学和空间科学等领域的科学研究具有重要意义。

1. 地质勘探：通过研究重力异常可帮助地质工作者寻找矿产资源和能源储量的分布情况。

重力异常可以揭示地下的地质构造，例如地下的断层、褶皱、岩浆体等，这对于寻找矿床和预测地质灾害具有重要参考价值。