重力勘探思考题1
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第二章重选基本原理一、基本概念1.阻力系数2.初加速度与阻力加速度3.摩擦阻力与压差阻力4.自由沉降与干扰沉降5.等沉现象与等沉比6.固体容积浓度与松散度7.沉淀度与最大沉淀度8.物理密度二、简述题1.矿粒的哪些性质影响矿粒在介质中的运动状况。
2.了解球形颗粒在静止介质中自由沉降时的沉降末速V O通式的推导过程以及由公式可得出哪些规律结论。
3.异类粒群在上升介质流中分层的两种观点是什么?4.用一、两个基本概念解释:l)为什么重介质分选效果要比水介质分选好?而水介质分选的效果比以空气作为介质好?2)当介质密度一定(如用水)时,为什么跳汰分选煤炭的效果要比跳汰分选高密度金属矿石的效果好?5.介质阻力个别公式及其统一形式以及利用瑞利曲线求解步骤。
6.为什么矿粒在静止、等速上升或等速下降介质流中达到恒速时,其相对运动速度均等于矿粒在静止介质中沉降末速?且达到恒速时所需时间满足:t0′(上升流)< t0 <t0〃(下降流)7.自由沉降等沉比的几种计算方法及其影响等沉比的因素。
8.求解干扰沉降末速时,其经验公式Vg=V o(1—λ)n中指数n的意义及四种求法。
9.两种密度、粒度均不相同的矿粒混合物,其粒度比大于等沉比,在不同等速上升水流作用下,所出现的悬浮分层现象,简述悬浮分层学说及重介质作用分层学说的基本观点。
10.干扰沉降等沉比与自由沉降等沉比的关系。
第三章重介质分选技术1.简述常用的水析方法。
2.简述水力分级在选矿中的应用。
3.简述水力旋流器分级原理及影响旋流器工作的因素。
第四章重介质分选技术一、基本概念1.重介质2.悬浮液结构化3.悬浮液有效密度4.悬浮液物理密度二、简述题1.重介质选矿在实际应用中的优缺点、影响悬浮液粘度的主要因素以及悬浮液粘度的测定方法。
2.什么是悬浮液的稳定性、影响悬浮液稳定性的因素及保持悬浮液稳定性的措施。
3.简述斜轮重介分选机两股介质流的作用。
4.试简述国产立轮分选机、滴萨型、太司卡型的结构特点、工作过程。
重力勘探习题答案重力勘探习题答案重力勘探是一种常用的地球物理勘探方法,通过测量地球重力场的变化,来推断地下的物质分布和构造特征。
在进行重力勘探时,常常会遇到一些习题,下面我将为大家解答一些常见的重力勘探习题。
1. 重力勘探的基本原理是什么?重力勘探的基本原理是利用地球的重力场来推断地下的物质分布。
地球的重力场是由地球的质量分布所引起的,而地下的物质分布会对地球的重力场产生影响。
通过测量地球重力场的变化,我们可以推断出地下的物质分布和构造特征。
2. 如何测量地球的重力场?测量地球的重力场通常使用重力仪进行。
重力仪是一种精密的仪器,可以测量地球上某一点的重力加速度。
在进行测量时,需要将重力仪放置在地面上,并保持水平。
然后通过读取重力仪上的刻度,就可以得到该点的重力加速度。
3. 重力勘探中的重力异常是什么意思?重力异常是指实际测量得到的重力值与预期重力值之间的差异。
预期重力值是根据地球的形状和密度分布所计算出的理论值。
当实际测量得到的重力值与预期重力值有差异时,就会出现重力异常。
重力异常可以用来推断地下的物质分布和构造特征。
4. 重力异常的正负代表什么意义?重力异常的正负代表着地下物质的密度变化。
当重力异常为正值时,表示地下物质的密度高于预期值;当重力异常为负值时,表示地下物质的密度低于预期值。
通过分析重力异常的正负,可以推断出地下物质的分布情况。
5. 重力异常与地下物质的关系是什么?重力异常与地下物质的关系是通过物质的密度变化来体现的。
不同的地下物质具有不同的密度,而密度的变化会对地球的重力场产生影响。
当地下存在密度不均匀的物质时,就会引起地球重力场的变化,从而产生重力异常。
通过分析重力异常的特征,可以推断出地下物质的分布情况。
6. 如何解释重力异常的形状和大小?重力异常的形状和大小与地下物质的分布和形态有关。
当地下物质呈现出规则的形态时,重力异常通常呈现出对称的形状,如圆形或椭圆形。
而当地下物质呈现出不规则的形态时,重力异常通常呈现出复杂的形状。
地球物理勘探复习题地球物理勘探复习题地球物理勘探是一门研究地球内部结构和物质组成的学科,通过测量地球表面上的物理场参数,如重力场、磁场和地震波等,来推测地下的地质构造和资源分布。
以下是一些地球物理勘探的复习题,帮助大家回顾相关知识。
1. 重力勘探是利用什么原理来测量地球重力场的变化?答:重力勘探是利用万有引力的原理来测量地球重力场的变化。
根据万有引力定律,地球上不同位置的物体受到的重力大小是与它们的质量和距离有关的。
通过测量重力场的变化,可以推测地下的密度分布和地质构造。
2. 磁力勘探是利用什么原理来测量地球磁场的变化?答:磁力勘探是利用地球磁场的变化来推测地下的地质构造和矿产资源。
地球磁场是由地球内部的液态外核产生的,通过测量地球磁场的强度和方向的变化,可以推测地下的磁性物质的分布和地质构造。
3. 地震勘探是利用什么原理来测量地下的地质构造?答:地震勘探是利用地震波在地下传播的特性来推测地下的地质构造。
地震波是由地震震源产生的,通过测量地震波在地下不同介质中的传播速度和路径,可以推测地下的岩层结构、断层位置和地下水等信息。
4. 介电常数是什么?它在地球物理勘探中有什么作用?答:介电常数是描述介质对电场的响应能力的物理量。
在地球物理勘探中,介电常数可以用来推测地下的岩石类型和含水层的分布。
不同岩石和水的介电常数不同,通过测量电磁场在地下的传播速度和衰减情况,可以推测地下的介质性质。
5. 地球物理勘探中常用的勘探方法有哪些?答:地球物理勘探中常用的勘探方法包括重力勘探、磁力勘探、地震勘探和电磁勘探等。
这些方法可以互相补充,通过综合分析不同物理场参数的测量结果,可以得到更准确的地质结构和资源分布信息。
6. 地球物理勘探在哪些领域有应用?答:地球物理勘探在石油勘探、矿产资源勘探、地下水资源调查、环境地质调查等领域都有广泛应用。
通过地球物理勘探,可以帮助寻找石油和矿产资源的储量和分布,评估地下水资源的可利用性,以及监测地下水位和地下水污染等。
课程答案网课刷课f l y i n g j g h《地球物理勘探概论》第二章 重力勘探概论部分第1套 试题参考答案(满分100分)班级: 姓名: 成绩:1.名词解释(每小题3分,共15分)(1)重力场强度:单位质量所受的重力。
(2)重力位:重力场的性质除了用重力场强度矢量来描述外,还可以用重力位这一标量函数来描述,对该标量函数沿不同方向求导数,恰好等于重力场强度在相应方向上的分量。
(3)地形校正:地形起伏往往使得测点周围的物质不能处于同一水准面内,对实测重力异常造成干扰,必须通过地形校正予以消除。
(4)重力高:等值线圈闭中心处在重力异常值比周围的大。
(5)区域异常:由大而深的岩体或地质构造产生的,幅值大、范围大、变化平缓的异常。
2.简述地球表面正常重力场的基本特征、重力随时间变化的原因及其特点。
(15分)答:地球表面正常重力场的基本特征:①正常重力值不是客观存在的,它是人们根据需要而提出来的;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50000 g.u.;③正常重力值随纬度变化的变化率,在纬度为45°处最大,而在赤道和两极处为零;④正常重力值随高度增加而减小,其变化率为-3.086 g.u. /m 。
重力随时间变化的原因及特点:重力随时间变化分长期变化和短期变化,长期变化与地壳内部的物质运动,如岩浆活动、构造运动、板块运动有关。
其特点为变化十分缓慢、幅度小,在短时间内变化很弱,故在重力勘探中不予考虑。
短期变化与地球与太阳、月亮之间的相互位置变化,即与天体运动有关。
其特点为周期短、变化幅度较大,可达2~3g.u.。
3.重力勘探可分成哪几个阶段?各个阶段的工作任务是什么?(15分)答:重力勘探不同阶段的工作任务:①重力预查,获得大地构造的基本轮廓(如断裂带、岩体的分布等)的资料;②重力普查,划分区域地质构造、圈定岩体及储油构造,比较确切地指示成矿远景区;③重力详查,详细地研究工区重力异常的规律和特点,寻找局部构造或课程答案网课刷课f l y i n g j g h 岩、矿体;④重力细测,获得构造、岩体、矿体的形态及产状。
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0.2mGa2、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。
重力勘探复习题重力勘探复习题重力勘探是一种常用的地球物理勘探方法,通过测量地球表面上的重力场强度变化来研究地下的物质分布和构造特征。
在地质勘探、矿产资源勘探、环境地质调查等领域都有广泛的应用。
本文将从基本原理、仪器设备、数据处理和应用等方面进行复习和总结。
一、基本原理重力勘探的基本原理是利用地球上的重力场强度变化来推断地下物质的分布情况。
地球上不同地点的重力场强度是由地下物质的密度分布所引起的。
密度较大的物质会产生较强的重力场,而密度较小的物质则会产生较弱的重力场。
通过测量地球表面上不同点的重力场强度,可以推断地下物质的密度分布情况,从而了解地下构造特征。
二、仪器设备重力勘探中常用的仪器设备是重力仪。
重力仪通常由重力传感器、测量系统和数据记录系统等组成。
重力传感器是测量重力场强度变化的核心部件,常见的重力传感器有弹簧式重力传感器和超导磁浮重力传感器。
测量系统用于校正和记录重力场强度的变化,数据记录系统则用于存储和处理测量数据。
三、数据处理重力勘探的数据处理主要包括数据质量控制、数据滤波、重力异常计算和解释等步骤。
首先需要对野外测量数据进行质量控制,排除测量误差和异常数据。
然后进行数据滤波,去除噪声和干扰信号。
接下来进行重力异常计算,将测量数据转化为重力异常值。
最后根据重力异常值进行解释,推断地下物质的密度分布和构造特征。
四、应用重力勘探在地质勘探、矿产资源勘探和环境地质调查等领域都有广泛的应用。
在地质勘探中,重力勘探可以用于研究断裂带、褶皱带等地质构造特征,帮助理解地质演化过程。
在矿产资源勘探中,重力勘探可以用于寻找矿体的位置和形态,评估矿产资源的储量和品位。
在环境地质调查中,重力勘探可以用于研究地下水的分布和流动情况,评估地下水资源的可利用性。
总结重力勘探是一种重要的地球物理勘探方法,通过测量地球表面上的重力场强度变化来研究地下的物质分布和构造特征。
它的基本原理是利用地下物质的密度分布引起的重力场强度变化。
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海洋调查船:海洋调查最基本的运载工具,是专门从事海洋科学调查的船只。
它是运载海洋科学工作者亲临现场,应用专门仪器设备直接观察海洋,采集样品和研究海洋的工具。
按照调查任务:1、综合调查船2、专业调查船3、特种海洋调查船海洋调查船的主要特点:1、装备有执行考察任务所需要的专用仪器装置、起吊设备、工作甲板、研究实验室和满足全船人员长期工作和生活需要的设施,有与任务相适应的续航力和自持能力。
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所获得的异常值。
观测值是相对重力值k g ∆ 。
重力勘探1、影响岩石密度的主要因素有:岩石中的矿物成分、孔隙度和孔隙中的填充物。
2、岩矿石密度的一般规律:火成岩>变质岩>沉积岩。
火成岩:(1)火成岩由酸性——基性——超基性,密度逐渐增大;(2)对于同一成分的火成岩,侵入岩> 喷出岩。
沉积岩:沉积岩的密度主要取决于岩石的孔隙度及岩石所处的构造部位。
变质岩的密度一般大于原岩的密度,变质程度越深,密度越大。
3、1Gal=10-2m/s2=104g.u.4、地球是个旋转的椭球体,地球上单位质量的质点(以下简称单位质点)将同时受到两个力的作用,一个是地球作用在位于该点单位质点上的引力,一个是该单位质点由于地球自转所承受的惯性离心力,这两个力的矢量和称为地球在该点产生的重力矢量。
5、地球的重力场:地球周围空间任一点存在的一种重力作用或重力效应称为地球的重力场。
6、重力位:单位质量的质点由无穷远移至该点时,重力所做的功。
7、重力位为常数的面称为等位面,等重力位面也称水准面。
其上任一点的重力方向都与其法线方向重合,各个等位面之间不平行,且在同一等位面上,重力不是常量。
8、重力等位面的性质:(1)物体沿该面运动时重力不做功。
(2)两个等位面之间的位差是常量。
9、大地水准面:与平静的海平面重合,在大陆上顺势延伸形成的一个不规则封闭曲面。
地球的形状近似就是大地水准面的形状。
大地水准面仍然不是一个简单的数学曲面,无法直接进行数据处理和计算,因此我们用一个合适的旋转椭球面来逼近大地水准面称为参考椭球面。
旋转椭球面是最逼近于大地水准面的数学面,如果假设地球是一个密度均匀、光滑的理想椭球体,或者密度成层均匀分布的光滑椭球体,那么用它计算得到的重力值就称为正常重力值,这时的重力场称为正常重力场,用于表示正常重力场的数学公式称为正常重力公式。
10、正常地球模型:假定地球为理想椭球体,表面与大地水准面近似重合,质量、转动惯量等同于地球真实值,地球内部物质呈同心椭圆层状分布。
习题一参考答案演示教学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 、、xy W :考察点附近等位面的曲率; xz W 、yz W :重力等位面的不平行性;zz W :重力垂直梯度,重力等位面的疏密性;物理含义:ij W 表示ig 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∞→→20lim 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: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?8、利用2c /g r =(c 为常数)计算地面的正常重力的垂直变化率。
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0.2mGa2、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 ),,场的分析,可为地球物理学和地质学提供地球内部结构和状态的信息。
地球内部深处的物质密度主要根据地震波速度以及岩石物理实验结果和地球内部物理研究推测而来。
不同的球谐系数,可以得到不同的地球重力模型。
球谐系数及是根据地球的质量、形状、转动惯量以及地球表面及空间重力测量数据等解算来获得的,实际的阶次不可能无限大而是有限数。
地球重力模型的最高阶次越高且高阶系数解算精度越高,表明模型空间分别率越高,模型所能反映地球重力变化细节越丰富。
2.1 正常地球重力的由来,物理上代表什么。
(考了)答:正常重力公式指的是计算地球椭球在其表面上的正常重力值的公式。
地球从总体上说处于流体平衡状态,大地水准面接近于旋转椭球体面。
所以假定:一个旋转椭球作为真实地球的理想模型,称为地球椭球。
它产生规则的重力场称为正常重力场。
正常重力——椭球表面上正常地球重力场的数学表达式其计算公式称为正常重力公式。
2.2 研究正常重力的空间变化率有何作用?2.3 各种校正的概念及其物理意义 高程为h 处的正常重力值为通常可以将自由空间校正量近似为上式相当与对原椭球面上的正常重力值进行了一项校正,(1)这种校正称为“自由空间”校正,也称为“高度校正”自由空间校正只是将重力测量值中高程变化的部分影响去掉,其物理意义在于:将大地水准面或地球椭球面上的正常重力值换算到测点高程处正常重力值。
(2)地形校正(TC ):将测点周围起伏地表与该测点所在水准面所包含的(无论高于或是低于测点的)物质在测点处产生的引力之铅锤分量加到观测重力值中。
(3)中间层校正是布格(Pierre Bouguer )首先提出来的,所以又称“布格校正”,中间层校正是以大地水准面或地球椭球面作为基准面,将以各测点高程为厚度的物质层在测点处产生的引力之铅锤分量,该点从重力观测值中减去。
(4)均衡矫正:若把地壳视为均衡的,按照均衡理论,根据高程和海水深度变化,将均衡地壳物质密度或厚度按正常地壳进行补偿——计算补偿物质产生的引力效应,作为均衡校正,2.4 均衡异常与布格异常的物理上的差异?思考传统的均衡理论存在的问题?岩石圈厚度变化以及横向密度不均匀能在布格异常或均衡异常中反映吗?答:将测点上观测的重力值,经过自由空间校正、地形校正、和布格校正,在与正常重力进行比较,得到的重力异常只反映地下物质密度不均匀状态,这种异常称为布格异常。
按假说所给出的均衡补偿方法,对均衡范围以内的,均衡状态下地壳密度或厚度所产生的引力效应进行计算,并从地面重力值中减去,即得到均衡异常均衡异常物理意义:若把地壳视为均衡的,按照均衡理论,根据高程和海水深度变化,将均衡地壳物质密度或厚度按正常地壳进行补偿——计算补偿物质产生的引力效应,作为均衡校正,把它从自由空间重力异常中减去,即可以得到均衡异常。
h h h ⎪⎭⎫ ⎝⎛∂∂-=00γγγ)(3086.0mGal h g f ⋅=δ2.5各种重力异常的地球物理意义比较实际地球重力值的物理含义:在实际地球所产生引力和惯性离心力,它包含了各种地球内部密度变化产生引力效应。
正常重力的物理含义:在假定条件下,理想地球在椭球面上产生的引力和惯性离心力。
自由空间重力异常的物理含义:反映地表物质质量和地下物质密度与正常地球密度差异形成的“剩余质量”产生的引力之铅锤方向的投影。
布格重力异常的物理含义:单纯反映地下物质密度与正常地球密度差异所形成的“剩余质量”产生的引力之铅锤方向的投影。
均衡异常的物理含义:在地壳厚度或密度满足均衡假设下,反映地壳厚度偏离正常地壳厚度和地下物质密度偏离正常地球密度所形成的“剩余质量”产生的引力效应之铅锤方向的投影。
大区域上,均衡异常可以视为地壳是否达到均衡的标志2.6一度体、二度体、三度体:一度体:几何上仅一个方向有限,表示物体密度仅在一个坐标方向变化,如水平平行层状物体,也称一维模型;二度体:几何上两个方向有限,表示物体密度仅在两个坐标方向变化,如水平无限长(圆或方)柱体,也称二维模型;三度体:几何上三个方向有限,表示物体密度在三个坐标方向都变化,如球体、立方体、长方体,也称三维模型。
3.1 重力仪动态、静态试验的目的3.2 操作重力仪时为什么需要保持仪器水平,这与布格异常物理含义以及 g TC的计算的是否有关系?3.3 相对重力仪“零位漂移”和“零点读数”(考了)答:(1)零点读数法当重力发生改变后,平衡系统位移,达到新的平衡,通过外界加力补偿,使其重新回到重力变化以前的位置。
通过测算外力,即可得到重力变化。
(2)利用弹性体制成重力仪,弹性体在外力长期作用下,会产生弹性疲劳,即弹性性质会发生改变。
当超出了弹性限度,则弹性体发生永久变形。
在重力仪中,这种现象表现为在同一点上的读数有变化(不考虑任何其它因素),这种变化称为零点漂移,简称零漂。
零漂是所有弹性重力仪不可克服的一个弱点。
一台重力仪的精度高低,质量好坏主要看它零漂值的大小和是否线性。
4.1 重力勘探施工设计的基本内容(1)技术设计的要素工作比例尺:控制测量点空间分布密度的指标1:200万~1:50万(预查)1:25万~1:10万(普查)1:5万~1:2.5万(详查)1:5000~1:1000 (细测或精测)异常精度: 控制测量质量的指标。
一般取最小有效异常幅度的1/3。
测量方式:路线测量、自由网、规则网、剖面测量。
依据:工作任务、测区条件、经费(2)测网布设一般原则:测线与测区主要构造方向垂直若测区内有多组不同方向构造或构造方向不明,测线选择南北向。
(3)测量精度分配:重力观测误差:与仪器和工作方式有关;高程、坐标测量误差;与资料和测量仪器和工作方式有关地形校正误差:与资料和地形负杂程度有关其它:……4.2 测网布设原则基点、基点网布设目的:控制重力仪零位漂移和观测误差。
选择交通条件好、相对稳定的、永久性好的地点。
4.3 三重小循环观测的特点(考了)4.4 航空、海洋重力测量主要特点,与陆地测量的区别海洋与航空重力测量是指在海域、空中进行重力测量。
海域重力测量有两种形式,一种是海底重力测量,一种是船载重力测量;航空重力测量是指机载重力测量。
(1)动态测量特点运动过程中测量重力;运动过程中的载体工具很难提供一个平稳的水平平台;各种作用力的干扰较大。
(2)各种扰动影响水平加速度的影响。
这种影响有常量的和周期性的两种,例如船以加速度航行时,水平加速度是常量的;由于波浪起伏或机器振动而引起船在水平方向上(前、后、左、右)的振动则为周期性的。
垂直加速度的影响。
它主要是波浪起伏和机器振动而引起船在垂直方向上的振动,它只能是周期性的。
旋转影响。
它是由于波浪或其它因素引起的船身绕三个互相正交轴的转动(即前后、左右摇动和绕竖直轴的旋转),这种影响也有常量的和周期性的。
此外,当船的航向改变而沿曲线运动时.对仪器还会产生径向加速度的作用。
3)艾特维斯效应由于用来测定重力的仪器随载体相对于地球在运动,作用在仪器上的离心力改变了,因而也改变了重力的大小.这种影响称为艾特维斯效应。
这些扰动力的影响通常远远超过重力测量的观测误差,甚至达到几十伽。
因此必须采取相应的措施来消除或从重力观测值中加以改正,这就需要一些特殊的仪器和方法。
4.5 经自由空间校正后,起伏地形上的布格异常值是否被移至基准面(大地水准面)上?否4.6 如何对海上观测的重力进行地形校正?5.1 决定岩石密度的主要因素各是什么?(1)岩(矿)石的矿物组分及含量;岩石通常由多种矿物组成,由于不同矿物密度存在差异,其所占岩石重量百分比决定了岩石的密度。
显然密度大的矿物所占百分比越高,岩石的密度就越大。
(2)岩石结构与矿物结晶程度;一般而言,岩石中矿物结晶程度越高,颗粒越大,密度也越大;反之,岩石密度就越小。