05 重力测量_勘探测量 (2)
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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。
石油勘探中的重力测量技术与解释石油勘探是一项复杂而精密的过程,其中重力测量技术被广泛应用。
通过对地球重力场的测量和解释,石油勘探人员可以了解地下油气资源的分布情况、油藏的形状和特征等重要信息。
本文将就石油勘探中的重力测量技术与解释进行详细探讨。
一、重力测量技术概述重力测量技术是利用地球重力场的变化来推断地下物质的分布情况和构造特征的一种方法。
通过测量某个地点的重力加速度值,并与参照点进行比较,可以揭示地下物质分布的差异并推断可能的油气储集区域。
常用的重力测量设备包括重力仪器、测量系统和数据处理软件。
二、重力测量在石油勘探中的应用1. 地质构造解释重力测量可以帮助石油勘探人员对地下构造进行解释和预测。
根据地下岩石密度的变化,可以绘制出重力异常图像,用于判断构造的深度和类型。
在勘探过程中,重力异常图像可以辅助识别断层、褶皱和构造块状变形等地质构造,为油气勘探提供重要参考。
2. 沉积盆地勘探在沉积盆地勘探中,重力测量技术可以确定盆地的边界、补给渠道和沉积源区等重要信息。
重力测量可以揭示盆地内部的密度差异,根据不同岩石的密度变化规律,推断沉积物的类型和厚度,评估石油勘探的潜力。
此外,在盆地勘探过程中,重力测量还可以用于判断断陷带、隆起带和盆地侧限等构造特征。
3. 油气储集区预测重力测量技术在油气储集区预测中起着重要作用。
通过重力测量获得的地下密度差异数据,可以推断潜在的油气储集区位置。
油气的储藏通常具有较高的密度,通过观测重力加速度的变化,可以辨别出潜在的油气富集区域。
这对于勘探人员确定钻探目标和优化资源开发具有重要意义。
三、重力测量数据处理与解释重力测量数据处理是重力测量技术中不可或缺的环节。
数据处理的目标是从原始数据中提取出地下油气储集区的信息。
常用的数据处理方法包括重力异常分析、滤波、当前分解和重力反演等。
通过这些处理方法,可以得到重力异常的分布图像,并配合其他地质和地球物理数据进行综合解释,从而辅助决策和勘探工作。
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。
测绘中的地球重力场测量与地下构造勘探技术引言:地球的重力场是指地球表面某一点处受到的地心引力的大小和方向。
测绘中准确测量地球重力场,对于了解地球内部的结构、地壳运动、地质灾害监测等方面具有重要意义。
地球重力场的测量与地下构造勘探技术相辅相成,本文将对其进行探讨。
一、地球重力场测量的原理与方法地球是一个不完全的椭球体,由于其物理性质的不均匀性,地球重力场也存在着地域差异。
测量地球重力场的原理主要基于万有引力定律,即两个物体之间的引力与它们的质量和距离的平方成正比。
因此,通过在地球表面上测量物体所受到的引力大小,就可以间接推算该地点的地球重力场。
工程上常用的地球重力场测量方法包括重力仪法、重力梯度法和重力差法。
其中,重力仪法是最为常见和广泛采用的方法,它利用重力计测量在某一点的重力加速度大小。
而重力梯度法则是通过测量重力场的斜率和曲率来推导出地下构造的信息,更为适合于地下构造勘探。
而重力差法主要用于对测区内的潜在差异进行探测。
二、地球重力场测量在地下构造勘探中的应用1. 地下水资源勘探地下水是人类赖以生存的重要资源之一,而地球重力场测量可为地下水资源的勘探提供帮助。
由于地下水与地球重力场之间存在一定的关联,当地下水蓄积在地下时,会对地球重力场产生微弱的影响。
通过测量地球重力场的变化,可以初步推断地下水的分布情况,为地下水资源的合理开发提供参考。
2. 地质灾害监测地球重力场测量也可应用于地质灾害的监测与预测。
例如,在地震前期,地下岩层的变动会导致地下重力场发生微弱的变化。
通过连续监测地球重力场的变化,可以及早发现地下构造的异常情况,提前预警地震风险,为地震灾害预防与减灾提供数据支持。
3. 地下矿产勘探地球重力场测量在地下矿产勘探领域也有着重要的应用。
不同矿石具有不同的密度,在地下构造中存在一定的分布规律。
利用重力场测量数据,可以初步判断地下矿产资源的存在与分布情况。
结合其他地质勘探技术,如地震探测、电磁法勘探等,可以提高地下矿产勘探的成功率。
石油勘探中的重力测量技术石油勘探是指为了寻找石油资源而采取的一系列地质勘探工作。
重力测量技术是其中一种重要的手段,它通过测量地球的重力场来揭示潜在的石油蕴藏区。
本文将深入探讨利用重力测量技术在石油勘探中的应用及其意义。
1.重力测量原理重力是地球上物体受到的引力,而重力场是物体间引力的分布。
在地球上,由于地壳中的地质构造、地下矿体的变化等因素,重力场会出现不均匀分布。
石油勘探中的重力测量技术就是利用这种重力场的变化来推测地下的石油蕴藏情况。
2.重力测量仪器重力测量需要使用重力仪器,常见的有绝对重力仪和相对重力仪。
绝对重力仪是一种精度较高的仪器,可以直接测量重力加速度的绝对值;而相对重力仪需要进行基准值的设定,通过与基准点进行相对比较来测量重力值的相对变化。
3.石油勘探中的重力测量方法石油勘探中常用的重力测量方法包括建立重力场分布图、测量重力变化以及观测地下密度变化。
通过建立重力场分布图,可以揭示地壳的地质构造情况,进而判断可能存在的石油蕴藏区域。
重力变化的测量可以探测地下矿体的边界,从而确定勘探的方向和范围。
同时,观测地下密度变化可以确认石油蕴藏区的大小、形态等信息。
4.重力测量技术的优势相比于其他勘探技术,重力测量技术具有一定的优势。
首先,重力测量仪器简便易用,可以进行大范围的测量,有效节约勘探成本。
其次,重力测量技术具有较高的适应性,适用于多种地质环境,无论是陆地还是海床。
再次,重力测量技术可以揭示地质构造的信息,有助于有效预测可能的石油蕴藏区,提高勘探的成功率。
5.重力测量技术的应用案例重力测量技术在石油勘探领域得到了广泛的应用。
例如,在长江三角洲地区的石油勘探中,重力测量技术被用于揭示储层形态及其边界的变化,为后续的钻探工作提供了重要的地质依据。
另外,在巴西海洋石油勘探中,重力测量技术也被应用于测量海床下的地下储层情况,为勘探工作的决策提供了有力的支持。
综上所述,重力测量技术在石油勘探中起到了重要的作用。
测绘技术中的重力测量技术详解重力测量技术是现代测绘技术中的重要组成部分,它在地质勘探、地震监测、地质灾害预警、地下水资源调查等方面发挥着重要的作用。
本文将详细介绍重力测量技术的原理、应用和发展趋势。
一、重力测量技术的原理重力测量技术是通过测量物体之间的重力相互作用来获取地球重力场的信息。
地球上的重力场是由地球质量分布所引起的,重力的大小和方向在不同地方具有差异。
重力测量技术通过测量地球上不同点的重力值,可以推测地球内部的质量分布情况,从而了解地质结构、地壳运动等信息。
重力测量技术的核心是重力仪,它利用重力作用的平衡原理来测量。
一般来说,重力仪由重轮、射线脱卸装置、摆杆、补偿装置、读数装置等组成。
重轮的重力和射线的张力通过补偿装置来平衡,从而测量出地球的重力场。
二、重力测量技术的应用1. 地质勘探重力测量技术在地质勘探中具有广泛应用。
地质构造的分布和发展过程直接影响着地球的重力场。
通过重力测量,可以获取地下岩层的密度和厚度信息,确定地下构造、矿体和油气藏的位置和性质,为勘探和开发提供重要依据。
2. 地震监测重力测量技术在地震监测中起到重要的作用。
地震活动会引起地壳的变形和应力的释放,进而改变地球的重力场。
通过长期的重力观测,可以监测地震活动的变化趋势,为地震预警和防灾减灾提供重要数据支持。
3. 地质灾害预警地质灾害(如滑坡、地面沉降等)与地下岩体的变形和重力场变化密切相关。
重力测量技术可以监测地质灾害区域的重力场变化,及时发现地下变形,预测地质灾害的发生概率,为防范和减轻地质灾害提供重要依据。
4. 地下水资源调查地下水是重要的水资源,而地下水的分布和流动受地下构造的制约。
通过重力测量技术可以推测地下岩层的厚度和密度,进而预测地下水的分布和流动情况,为地下水资源的合理开发和利用提供依据。
三、重力测量技术的发展趋势随着科技的不断进步,重力测量技术也得到了迅速发展。
未来的重力测量技术将会朝着以下方向发展:1. 高精度化重力测量技术不断追求更高的精度,以满足对地下结构和地质过程细节的要求。
第三章重力勘探工作方法重力勘探的全部工作过程包括:1)根据地质任务和收集有关的地质、物探资料,现场勘察进行工作设计;2)按照设计要求进行野外测量,即采集原始重力数据资料并进行计算整理和绘制各种图件;3)处理解释,编制报告,得出地质结论。
明确施工地区的地质任务之后,有必要收集本区及相邻地区的地质和地球物理资料,熟悉当地的自然地理条件,对重力勘探的可行性进行研究,弄清楚进行重力工作的有利因素和不利条件。
如探测对象的剩余质量能否在地表产生足够被仪器感觉到的异常等,如果无可靠资料,则应进行试验工作。
对一些干扰因素,如恶劣的地表条件等,也应采取措施消除影响。
§3.1 野外工作技术一、工作比例尺和测网的选择工作比例尺一般是根据地质任务、探测对象的大小及异常的特点来确定的。
工作越详细,要求比例尺越大,单位面积内的测点就越多,对重力异常的研究详细程度就越高。
通常在煤田的普查勘探中,采用比例尺较小,目的是圈定煤田边界、含煤盆地内较大断裂构造和煤系地层基底的起伏等。
在详查和精查勘探中比例尺较大,可从1:10000~1:500,目的是详细研究工作地区的重力场分布规律和特点,进而确定局部地质构造,或岩矿体的位置、产状和其范围大小等问题。
重力测量的方式常采用剖面测量和面积测量。
面积测量是基本工作方式,即在工作地区的地面上按照一定的距离布置若干测线,每条测线上又按一定距离布置若干测点,这些测线和测点的纵横连线构成重力测网。
测网的每个结点都是重力测点;测网结点的密度称为测网密度。
测网的形状和密度是根据地质任务和工作比例尺确定的。
测线方向尽可能垂直勘探对象的走向方向,如无明显走向,应采取正方形测网。
测网的密度应保证在相应比例尺的图上每平方厘米有1~3个测点,在异常地段可根据需要加密测点。
二、重力测量的精度重力测量的观测精度是检验观测质量的重要标志,又是决定技术措施、经济计划的重要指标。
对精度的要求应保证地质任务的需要,即能够反映出探测对象引起的最小异常。
重力勘探法重力勘探地球物理勘探方法之一。
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矿体与岩层埋藏情况,进而找出隐伏矿体存在的位置和地质构造情况。
重力勘探(gravity prospecting)的历史。
第一个研究和测定重力加速度的是17世纪意大利物理学家伽利略(G.Galileo)。
以后,比较准确地测定重力加速度的方法是利用摆仪。
19世纪末叶,匈牙利物理学家厄缶,L.von发明了扭秤,使重力测量有可能用于地质勘探。
在20世纪30年代﹐由于重力仪的研制成功,重力勘探获得了广泛应用,并且发展了海洋﹑航空和井中重力测量(见海洋地球物理勘探﹑航空地球物理勘探﹑地球物理测井和地下地球物理勘探)。
(1)重力数据的处理和解释野外获得的重力数据要作进一步处理和解释才能解决所提出的地质任务,主要分3个阶段:野外观测数据的处理,并绘制各种重力异常图:重力异常的分解(应用平均法﹑场的变换﹑频率滤波等方法),即从叠加的异常中分出那些用来解决具体地质问题的异常:确定异常体的性质﹑形状﹑产状及其他特徵参数。
解释分为定性的和定量的两个内容,定性解释是根据重力图并与地质资料对比,初步查明重力异常性质和获得有关异常源的信息。
除某些构造外,对一般地质体重力异常的解释可遵循以下的一些原则:极大的正异常说明与围岩比较存在剩馀质量;反之,极小异常是由质量亏损引起的。
靠近质量重心,在地表投影处将观测到最大异常。
最大的水平梯度异常相应于激发体的边界。
延伸异常相应于延伸的异常体,而等轴异常相应于等轴物体在地表的投影。
对称异常曲线说明质量相对于通过极值点的垂直平面是对称分布的;反之,非对称曲线是由于质量非对称分布引起的。
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 ∆ 。
第二章1.重力值测定方法分类:[1]根据测量的物理量不同分为:1)动力法:观察物体在重力作用下的运动状态。
如运动的时间和路径;自由落体的速度;自由摆振动周期。
以测定重力的绝对值。
2)静力法:测量物体在重力作用下的相对平衡状态。
以测定两点间的相对重力值。
[2]根据测量结果的不同,可分为:1)绝对重力测定:测量地球上某点的绝对重力值,绝对重力测量的是重力的全值——绝对重力仪2)相对重力测定:测量地球上某两点间的重力差值(即各点相对某一基准点的重力差)——相对重力仪2.绝对重力仪依据自由落体定律,分为自由下落法和上抛法。
3.相对重力仪[1]分类1)从构造上:平移式和旋转式;2)从制作材料及工作原理上:石英弹簧重力仪、金属弹簧重力仪、振弦重力仪以及超导重力仪;3)应用领域:地面重力仪,海洋重力仪以及井中重力仪[2]弹簧类型:S0是弹簧的原始长度。
S0>0(正长弹簧),S0<0(负长弹簧),S0=0(零长弹簧)[3]零点漂移:弹性重力仪中的弹性元件,在一个力的长期作用下将会产生蠕变和弹性滞后效应(弹性疲劳)等现象零点漂移现象不可能完全消除。
改正方法:仪器制造时,选用适当材料,使零点漂移量小,且尽量随时间线性变化。
4.厄缶效应:因载体相对于地球的运动,使作用在重力仪上的离心力变化而改变了重力的大小,这种影响称厄缶效应5.重力仪性能指标:观测精度,读数精度,测程范围,格值(全球范围)、零点漂移,分辨率、第三章重力测量1.重力勘探工作的主要阶段(简答):(1)设计:根据地质任务进行现场踏勘、编写技术设计(2)施工:根据设计进行外业测量,采集各种有关数据(3)处理解释:对实测数据进行整理、处理、解释、成图和编写报告2.按照测量所处空间位置的不同,重力测量可以分为:地面重力测量、地下(坑道、井中)重力测量、海洋重力测量、卫星重力测量。
3.重力测量的地质任务根据重力测量或重力勘探所承担的地质任务及勘探对象的不同。