重力勘探期末知识重点整理

(完整版)重力与太空探险重点知识归纳
重力的概念和作用
- 重力是地球或其他物体吸引物体的力量。

- 重力可使物体朝向地球的中心下落。

- 重力是太空探险中需要考虑的重要因素，它影响着航天器的
轨道和飞行。

牛顿万有引力定律
- 牛顿万有引力定律描述了物体之间相互吸引的力。

- 该定律说明了两个物体之间的引力与它们质量的乘积成正比，与它们距离的平方成反比。

- 牛顿万有引力定律是研究太空探险和行星运动等问题的基础。

重力对太空探险的影响
- 在太空中，重力影响着航天器的轨道和速度。

- 重力可用于加速或减速航天器，帮助其进入或离开地球轨道。

- 在月球和其他行星上，重力与地球不同，需要进一步考虑和
计算。

太空探险中的重力助推
- 重力助推是利用行星或卫星的引力来改变航天器的速度和轨道。

- 重力助推可用于加速航天器以实现更快的飞行，也可用于减
速和控制轨道。

- 重力助推是太空探险中重要的飞行技术之一。

探索太空的重力研究
- 科学家通过观测和实验研究重力，以增进对宇宙和行星运动
的理解。

- 重力研究可帮助我们了解宇宙的起源、行星形成和天体运动
的规律。

- 国际空间站等空间探测项目也进行了重力相关的实验和观测。

结论
重力是太空探险中至关重要的一部分，它影响着航天器的飞行
和轨道。

牛顿万有引力定律描述了物体之间的引力关系，重力助推
是太空探险中常用的飞行技术。

通过研究重力，我们可以深入了解
宇宙和行星运动的奥秘。

重力的作用和研究将继续推动太空探险的
发展和进步。

达1,000g.u.
地形校正、中间层 校正和高度校正
达50,000g.u. 正常场校正
固体潮
影响较小
可忽略
岩矿石密度变化 10~1,000g.u.
重力异常
一、重力资料的整理
• 为了获得单纯由地下密度不均匀体引起的重力异 常，则必须消除各种干扰因素的影响，通常要进 行如下校正：
（1）地形校正 （2）中间层校正 消除自然地形起伏干扰 （3）高度校正 （4）正常场校正 —— 消除地球正常重力场影响
测点高于大地水准面或基准面时，△h取正，反之取负。 中间层密度通常取为2.67g/cm3。
3、高度改正（δg高）
校正原因：若把地球当作密度均匀同心层分布的旋转椭球
体时，地面每升高1m重力减小约3.086g.u.。经地形、中
重 间层校正后，测点与大地水准面或基准面间还存在一个高
力 度差△h，要消除这一高度差对实测的影响，就要进行高 资 度校正
包含了总基点与测点间的正常重力场的差值，这一差值需
重 要消除。
力
资 校正办法：
料 （1）在大面积测量时，按1909赫尔默特公式计算正常重 的 力值，再从观测值中减掉它；
整 （2）在小面积重力测量中按下式计算：
理
g 正 8 .1s 4 2 in D (g .u .)
φ为总基点纬度或测区的平均纬度；D为测点到总基点的
的
重
力
异
常
2、布格重力异常
重 力 测 量 所 观 测 的 布格异常包含了壳内各种偏离正常密度分布的矿 重 体、构造等的影响，同时还包括了地壳下界面起 力 伏在横向上相对上地幔质量的巨大亏损(或盈余) 异 的影响，正因为如此，布格异常除有局部的起伏 常 变化，在山区是大面积大幅度的负异常背景，而

重力场与重力勘探1.重力勘探的必要条件是勘探目标与围岩之间必须具有能够引起可观测异常的密度差。

有利条件是这个密度差要比较大, 围岩本身的密度没有明显的变化; 勘探目标的埋藏深度要比较浅; 重力测区内非研究对象引起的重力变化小; 地表地形比较平坦等。

由于重力法依据的是物质之间的密度差异2.重力勘探的必要条件是勘探目标与围岩之间必须具有能够引起可观测异常的密度差。

有利条件是这个密度差要比较大, 围岩本身的密度没有明显的变化; 勘探目标的埋藏深度要比较浅; 重力测区内非研究对象引起的重力变化小; 地表地形比较平坦等。

由于重力法依据的是物质之间的密度差异3.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的差异引起的重力变化, 称为重力异常4.若在大地水准面上的A点进行观测, 令地下岩石的密度均匀分布且都为σ0 时, 其正常重力为gφ。

当A点附近的地下有一个密度为σ的地质体存在, 且其体积为V 时, 这个地质体相对于四周围岩便有一个剩余密度Δσ5.引起重力异常的原因是由地质体的剩余质量所产生的引力在重力方向或者铅垂方向的分量6.重力仪的特点：由两部分构成，静力平衡系统和测读机构组成。

7.零点读数法的优点：扩大了直接测量范围, 减小了仪器的体积, 以相同的灵敏度在各点施测, 读数换算较易于实现线性化等。

8.影响重力仪精度的因素：温度影响、气压影响、电磁力影响、安置状态不一致的影响、零点漂移。

9.重力仪读数随时间而改变的现象称为零点飘移10.重力勘探分类: 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.11.重力异常的精度, 一般用异常的均方误差来衡量, 它包括重力观测值的均方误差和对重力观测值进行校正时各项校正值的均方误差。

12.基点网的作用在于: 控制重力普通点的观测精度, 避免误差的积累; 检查重力仪在某一段工作时间内的零点漂移, 确定零点漂移校正系数; 推算全区重力测点上的相对重力值或绝对重力值。

重力勘探1.密度由大到小：火成岩、变质岩、沉积岩2.根据长期研究的结果，认为决定岩、矿石密度的主要因素为：※组成岩石的各种矿物成分及其含量的多少（火成岩）；※岩石中孔隙度大小及孔隙中的充填物成分（沉积岩）；※岩石所承受的压力等。

3.地球重力场分为正常重力场（由赤道向两级逐渐增），重力随时间变化（长期变化和短期变化：固体潮可引起大地水准面的位移）及重力异常三部分。

4.引起重力异常的条件：（1）探测对象与围岩要有一定的密度差。

（2）岩层密度必须在横向上有变化，即岩层内有密度不同的地质体存在，或岩层有一定的构造形态。

（3）剩余质量不能太小（即探测对象要有一定的规模）（4）探测对象不能埋藏过深（5）干扰场不能太强或具有明显的特征。

一般恶劣地形、表层密度不均匀、地下岩体密度变化均产生较强干扰。

5.相对重力测量仪器工作原理：一个恒定的质量m 在重力场内的重量随g 的变化而变化，如果用另外一种力（弹力、电磁力等）来平衡这种重量或重力矩的变化，则通过对该物体平衡状态的观测，就有可能测量出两点间的重力差值。

mg = k （S - S0 ）∆g = g2- g 1=k/m (s2 - 1) = C ⋅∆S 系数C称为格值，因此测得重物的位移量就可以换算出重力差。

6.现代重力仪的测读都是采用补偿法进行的，也称零点读数法:选取平衡体的某一位置作为测量重力变化的起始位置，即零点位置；重力变化后第一步是通过放大装置观测平衡体对零点位置的偏离情况，第二步是用另外的力补充重力的变化，即通过测读装置再将平衡体又准确的调回零点位置，测读器上前后两个读数的变化就反应了重力的变化。

优点：扩大了直接测量范围，减小了仪器的体积、测量精度高，以相同的灵敏度在各点上施测，读数换算也较简单。

7.影响重力仪精度的因素：温度、气压、电磁力、安置状态不一致、零点漂移、震动。

8.为了获得单纯由地下密度不均匀体引起的重力异常，则必须消除各种干扰因素的影响，通常要进行如下校正：8.由重力资料求布格重力异常需要经过哪些校正，分别有什么目的？答：经地形校正、中间层校正、高度校正和正常场校正后的重力异常称为布格重力异常。

地球物理勘探概论复习题期末复习资料-CAL-FENGHAI-(2020YEAR-YICAI)_JINGBIAN地球物理勘探习题1、什么是重力勘探方法？重力勘是指以岩石、矿石密度差异为基础，由于密度差异会导致地球的正常重力场发生局部变化（即重力异常），通过观测研究重力异常达到解决地质问题的勘探法。

2、什么是重力场和重力位？重力场：地球周围具有重力作用的空间成为重力场。

重力位：重力场中的重力位W等于单位质量的质点由无穷远移至该点所做的功。

3、重力场强度与重力加速度间有什么关系？重力场强度，无论在数值上，还是量纲上都等于重力加速度，而且两者的方向也一致。

在重力勘探中，凡是提到重力都是指重力加速度。

空间内某点的重力场强度等于该点的重力加速度。

4、重力勘探(SI)中，重力的单位是什么重力单位在SI制和CGS制间如何换算①在SI制中为m·s-2 ，它的百分之一为国际通用单位简写g.u.；②SI和CGS的换算：1g.u.=10-1 mGal5、什么是地球的正常重力场正常重力场随纬度和高度的变化有什么规律①地球的正常重力场：假设地球是一个旋转椭球体（参考平面），表面光泽，内部密度是均匀的，或是呈同心层状分布，每层的密度是均匀的，并且椭球面的形状与大地水准面的偏差很小，此时地球所产生的重力场即正常重力场。

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50000g.u.；正常重力值随纬度变化的变化率，在纬度45°处最大，而在赤道处和两极处为零；正常重力值随高度增加而减小，其变化率为-3.086 g.u./w。

·6、解释重力异常的实质。

重力异常是由于地球表面地形的起伏、地球内部质量的不均匀和内部变动和重力日变引起的重力和正常值产生偏差的现象。

7、在工作中如何确定重力测量的精度和比例尺布置测网的原则是什么①比例尺反映了重力测量工作的详细程度，取决于相邻测线间的距离。

测量精度是根据地质任务和工作比例尺来确定；以能反映探测对象引起的最小异常为准则，一般以最小探测对象引起的最大异常的1/3到1/4为宜。

变质岩：其密度与矿物的成分、含量和孔隙度有关。主要有变质性质和变质程度大小决定。一般区域变质作用使变质岩密度比原岩的大；动力变质作用使变质岩的密度比原岩小。
地球重力的组成部分（引力和惯性离心力的合力，方向指向地心 G=F+C）
重力的单位(1m/s2=106g,u, 1cm/s2=1Gal=10-2m/s21Gal=104g.u.=10-2m/s2=103mGal)重力位与重力的关系
卫星重力梯度测量：利用卫星携带的重力梯度仪直接测定引力位的二阶导数张量来确定地球重力场。
重力：除该物体以外的地球质量及其他天体质量对物体产生的引力（F）体随地球自转而引起的惯性离心力（C）的合力。G=F+C
重力场：地球周围空间任何一点存在的一种重力作用或重力效应。
引力位的定义；由于场做功与路径无关，只决定于路径的起点P1和P的位置，所以我们可以引入相应的标量函数V（P1）和V（P）
影响岩石密度因素
（1）岩石中各种矿物成分及其含量的多少
（2）岩石中孔隙度大小及孔隙中的充填物多少
（3）岩石所受压力的多少
三大岩石的分布规律；
（1）火成岩；从酸性到中性过度是密度都要加大，边缘相的密度比过渡相、内陆相的密度大。倾入岩与喷出岩的密度差异较大。
（2）沉积岩；近地表的沉积岩由于压力小，孔隙度大所以密度小。随着深度的加大，压力大，孔隙度小所以密度大。
△
1x=0时，异常的极大值△g=GM/ (2)因含 项，异常相对于原点对称当x趋向于无穷大时△g=0（3）当某点的异常为极大值的1/n时，GM/N =GMD/
则 = 则可得d
（2）重力异常密度均匀的水平圆柱体的柱体（典型而度体）;假设地质体长2l,半径r,中线埋深d，线密度λ=σs, △g=gλ =

地球物理勘探知识点一、地球物理勘探概述。

1. 定义。

- 地球物理勘探简称物探，它是指通过研究和观测各种地球物理场的变化来探测地层岩性、地质构造等地质条件。

这些地球物理场包括重力场、磁场、电场、弹性波场等。

2. 目的。

- 寻找矿产资源，如石油、天然气、金属矿等。

- 查明地下地质构造，为工程建设（如建筑、桥梁、隧道等）提供地质依据。

- 研究地球内部结构，了解地球的演化过程。

3. 方法分类。

- 重力勘探：利用地球重力场的变化来探测地下地质体的分布和密度差异。

- 磁法勘探：通过测量地球磁场的变化来寻找具有磁性差异的地质体，如磁铁矿等磁性矿体。

- 电法勘探：包括电阻率法、充电法等多种方法，依据地下地质体电学性质（如电阻率、极化率等）的差异进行勘探。

- 地震勘探：是最重要的地球物理勘探方法之一，利用人工激发的地震波在地下介质中的传播特性来推断地下地质构造和岩性。

- 放射性勘探：测量地质体的放射性强度，主要用于寻找放射性矿产（如铀矿）和研究地质构造。

二、重力勘探。

1. 重力场基本概念。

- 重力是地球对物体的引力与地球自转产生的离心力的合力。

- 重力加速度g，在地球表面不同位置其值略有不同，主要受地球内部物质分布不均匀的影响。

2. 重力异常。

- 理论上地球表面的重力值可以根据地球的理想模型计算出来，但实际测量的重力值与理论值存在差异，这种差异称为重力异常。

- 正重力异常：当测量点下方存在高密度地质体时，实测重力值大于理论值。

- 负重力异常：如果测量点下方是低密度地质体，实测重力值小于理论值。

3. 重力勘探仪器。

- 重力仪是用于测量重力加速度的仪器。

现代重力仪具有高精度、高灵敏度的特点，能够测量出极其微小的重力变化。

4. 重力勘探的应用。

- 寻找金属矿，如铜、铅、锌等金属矿往往与高密度的岩石有关，会引起正重力异常。

- 研究地质构造，如盆地、山脉等不同地质构造单元具有不同的密度结构，会在重力场上有明显反映。

- 探测地下洞穴，地下洞穴相对于周围岩石密度较低，会产生负重力异常。

第二章重力勘探重点第一节重力勘探方法的理论基础1、重力场、重力场强度与重力加速度关系2、重力的单位 SI制和CGS制换算3、地球的正常重力场正常重力场随纬度和高度变化规律4、重力异常的实质5、产生重力异常的条件第二~五节岩矿石密度、重力仪、野外工作与资料整理1、岩矿石的密度特征、影响岩矿石密度的因素2、重力仪的平衡方程、角灵敏度3、影响重力仪精度的因素与消除措施4、确定重力测量精度和比例尺、布置测网的原则5、野外重力观测资料整理6、布格重力异常第六~七节正反演1、重力勘探正演、反演与反问题的多解性2、球体重力异常的平面特征与剖面特征3、水平圆柱体重力异常的平面特征与剖面特征，并与球体重力异常作比较4、台阶重力异常的平面特征和剖面特征5、计算几何参数与物性参数的特征点法6、密度界面反演方法第八节转换处理，应用1、区域异常和局部异常，说明它们的相对性2、划分区域与局部重力场的方法与原理3、重力异常的解析延拓，向上与向下延拓的作用4、重力高次导数法，重力高次导数作用第三章磁法勘探重点1.地磁要素，它们之间的关系并图示之。

2.地磁场的构成。

3.解释名词：正常地磁场，磁异常。

4.世界地磁图分析：（1）垂直强度（2）水平强度（3）等倾线（4）等偏线等的特征。

5.解释名词：偶极子磁场、非偶极子磁场6.解释名词：地磁场的“西向漂移”7.太阳静日变化特征，它对磁法勘探作用8.解释名词：磁暴和地磁脉动9.总磁场强度异常ΔT，ΔT的物理意义及ΔT与Za、Xa、Ya三个分量的关系。

10.解释名词：感应磁化强度、剩余磁化强度、总磁化强度，它们之间的关系。

11.岩矿石磁性特征及其影响因素。

12.解释名词：热剩磁，它在磁法勘探中有什么意义13.质子磁力仪的工作原理。

14.解释名词：有效磁化强度、有效磁化倾角，写出与总磁化强度、倾角、偏角的关系并画图示之。

15.球体磁场的平面特征与剖面特征，它与球体重力场特征不同点。

16.水平圆柱体ΔT磁异常的剖面曲线。

重力场；
③正常重力值在赤道处最小．而在两极处数值最大，相差约
②正常重力值只与计算点的纬度有关，沿经度方向没有变化；
5万g.u
④正常重力值沿纬度方向的变化率与纬度有关，在纬度 45°处的变化率最大(不是线性变化) ⑤正常重力值随高度增加而减小，其变化率约为-3.086 g.u ／ m。
（二）重力场随时间的变化（长期变化和短期变化）
测量出两点间的重力差值。
日常生活中使用的弹簧秤从原理上说就是一种简单的重力仪。 弹簧原始长度S0，弹力系数K，挂上质量为m的物体，弹簧长度为 Sx则：
mg k (Sx S0 )
k g g 2 g1 ( S 2 S1 ) c s m
如果将该系统分别置于重力值为g1、g2的两点上，则弹簧对 应长度为S1和S2
一致性试验是测定各台重力仪测定重力值的一致性情况，
CHZ海洋重力仪能在垂直加速度500伽 和水平加速度200伽的恶劣海况下正 常工作，其测量精度优于1毫伽。 投放海底重力仪
L& R SII型空-海重力仪是当今 世界上最为完美的重力仪之一。
二、影响重力仪观测精度的因素
(1)温度影响 (3)电磁力影响 (5)零点漂移 (2)气压影响 (4)安置状态不一致的影响 （6）震动的影响
或者呈层分布，而各层的密度是均匀的．且各层界面都是共焦点 的旋转椭球面。 这样，其表面上各点 的重力位便可根据其形状大 小、质量、密度、自转的角 速度及各点所在的位置等计 算出来。在这种条件下的重
力位就称为正常重力位，求
得的相应重力值就称为正常 重力值。
计算公式： （1）赫尔默特公式（多用于测绘部门）
W( x , y , z ) G
1 2 2 w (x y2 ) 2 ※ 当 s 与 g 的方向垂直时，

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。

第八章
本章主要介绍地质解释的一般原则，异常 识别，研究深部构造与地壳构造，研究大地 构造，石油与天然气勘探方面的应用，固体 矿产勘探方面的应用，水文地质调查的应用 等问题。
8.1 重力勘探的应用前提 8.2 重力勘探的主要应用领域
பைடு நூலகம்
第一章
1.1 地球重力的组成，地球重力在地球表面分布特征 1.2 地球重力的一般表达式 1.3 重力的单位 1.4 重力位的一般表达式 1.5 重力位函数与重力的关系 1.6 水准面、大地水准面的概念 1.6 大地水准面异常 1.6 地球的基本形状
第二章
本章主要介绍地球重力的变化、正常重力 公式、布格重力异常以及各种重力异常的物 理意义。详细阐述正常重力、重力异常、剩 余密度、剩余质量等基本概念，以便理解自 由空间重力异常，布格重力异常的物理含义， 举例说明正常重力公式，重力异常与异常引 力的关系，直角坐标系（二度、三度）引力 位及重力异常表达式的应用。
第二章
2.1 引起地球重力的变化原因 2.2 正常重力的概念、正常地球的假设 2.3 正常重力的一般表达式，以及所计算的正常重力 值的意义 2.4 正常重力值的空间变化率 2.5 重力异常的概念 2.6 自由空间重力异常 2.6 布格重力异常 2.6 剩余密度、剩余质量的概念 2.9 布格重力异常的实质（或物理意义，含画图） 2.10 布格重力异常的积分表达式
第三章
本章主要介绍重力测量仪器和相对重力测 量仪器。通过重力测量仪器基本原理的介绍， 使学生了解用于勘探的重力仪技术要求，零 长弹簧特点、零点读数法的功能，了解弹性 平衡方程、平衡系统角灵敏度问题以及零点 漂移等概念；通过实验课，学习重力仪的操 作步骤。
第三章
3.1 重力动态测量、静态测量的一般原理 3.2 绝对重力测量仪种类 3.3 现代陆地相对重力仪的一般原理 3.4 相对重力仪的“零长弹簧”、“零位漂移”和 “零点读数” 3.5 相对重力仪的角灵敏度

p m G V =∑=iiim G V ρ)(21),,(222y x dv G z y x W v++=⎰ωρσ)(21),,(222y x dv G z y x W v++=⎰ωρσ⎰=vG V σdv 第一章 重力勘探基础1.重力勘探：重力勘探是以岩矿石之间的密度差异为基础，通过观测和研究重力场的规律，以查明地质构造和寻找矿场资源的一种方法。

2.重力勘探的原理：地球表面的物质都受到重力作用，重力变化与地下物质分布不均匀有关，而物质密度与矿场分布密切相关，因此只要研究由物质密度分布不均匀引起的重力变化（重力异常），就可以推断地质构造和勘察矿产资源。

3.重力：重力是除该物体之外的地球质量和天体质量对物体产生的引力和该物体随地球自转而引起的惯性离心力的合力。

4.重力的单位：1m/s 2=106g.u. 1gal=104g.u.=10-2m/s 2 1ugal=10-3mgal=10-6gal5.引力位： ⎰=vG V ρσdv6.重力位：7.重力位 ⎰+--=∂∂vx dv x G x23)(ωρξσω一次 ⎰+--=∂∂vy dv y G y 23)(ωρησω导数： ⎰--=∂∂vdv z G z 3)(ρςσω 其物理意义是重力场再相应坐标轴上的分量。

9.牛顿提出的地球形状：地球是一个旋转椭球体，而且两极稍微平坦，即为一个扁的椭球体10.大地水准面：就是把平均海洋面顺势延伸到大陆所形成的封闭曲面、11地球的基本形状：将大地水准面的形状作为地球的基本形状，这个形状的一级近似可视为平均半径为6376km 的正球面，二级近似是一个两极半径略小于赤道半径的二轴椭球面。

第二章重力异常1. 重力异常：分为时间变化和空间变化。

时间变化的因素：天体引力，地球形状的变化和地下物质的运动，日变空间变化的因素：（1）地球不是一个正球体，近似于两极压缩的扁球体，（2）地球绕一点的轴自转，（3）地下物质分布不均匀2.正常重力公式：当地球形状及其内部物质的密度分布已知时，应用重力位函数可以求出地面上任意点的重力位，进而求的的重力场公式称为正常重力公式。

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。

1.重力勘探:重力勘探是观测地球表面重力场的变化。

2.重力场:地球周围具有重力作用的空间称为重力场。

3.重力:地球上一切物体都要受到两种力的作用,其一是地球的全部质量对物理的引力作用,其二是物体在自转的地球上受到的惯性离心力,重力就是它们的矢量和。

4.水准面:等重力位面。

5.大地水准面:与平均的海洋面(在陆地上顺势延伸构成的封闭曲面)重合的重力等位面。

6.正常场地球模型:质量等于地球总质量M,以地球自转角速度绕其极半径为轴旋转,转动惯量J与地球相同的参考椭球体称做正常场地球模型。

7.重力异常:地下物质密度分布不均匀引起重力随空间位置的变化。

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的差异引起的重力变化,称为重力异常。

8.正常重力场:假设地球是一个密度均匀、光滑的理想椭球体,或密度成层均匀分布的光滑椭球体,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。

9.正常重力:正常地球模型的引力场强度外加离心力强度在大地水准面上的值。

10.布格校正:把消除由于高程引起的重力变化的高度校正以及消除中间层引起的重力变化的中间层校正通称为布格校正。

11.延拓:将观测平面或剖面上的重力异常值换算到地质体上部空间任意位置的变换方法。

12.布格重力异常:主要反映内部地球分布不均匀性。

13.向上延拓:压制浅部小地质体的异常,突出深部大的地质体异常。

14.向下延拓:深部大的地质体的异常变化小,突出浅部小的地质体异常。

15.正演问题:已知地下密度分布不均匀体(有质量剩余或亏损)的信息,计算并分析Δg的特性。

16.反演问题:已知观测面上Δg(重力观测值经各项校正后得到的)的数值,推测地下密度分布不均匀体的信息(埋深、规模等)。

17.高阶导数:更“显著”的突出异常,同时可突出不同深度地质体的异常。

18.地磁场:存在于地球周围的具有磁力作用的空间,称为地磁场。

地磁场主要由基本磁场、变化磁场和磁异常三部分组成。

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。

1、重力场，重力场的方向、大小、特征。

（1）重力场是空间中的一种力或力场, 分布于地球表面及其邻近的空间; 空间中任一质点都受到重力的作用。

重力场是引力场和惯性离心力场的合成场。

（2）可以归纳出下列几点。

1 ) 重力场是空间一个区域内的矢量场。

2 ) 重力场是空间坐标( x, y, z) 的函数。

3 ) 重力场作用在空间中任何点处。

4 ) 重力测量是测量重力场的变化。

5 ) 重力场由重力位确定, 重力场是由位导出的场2、重力的定义：物体所受的重力是除该物体之外的地球质量及其他天体质量对物体产生的引力和该物体随着地球自转而引起的惯性离心力的合力。

如图即为G=F+C其中：所以3、加速度：物体在只受重力时自由下落的加速度称为重力加速度。

4、a=6378.16km，c=6356.755km则扁率f=（a-c）/a=1/298.75.在赤道上惯性离心力最大，约为0.0339m/s2.惯性离心力约为引力的1/3005、重力位的概念：重力位等于引力为与惯性离心力位之和.W=V+U6、重力与重力位的关系、高阶导数：①重力位的一次导数表示重力场在相应坐标轴上的分量。

②重力位的二次导数表示重力分量在x相应方向的空间变化率。

③重力位的三次导数它表示重力垂向梯度沿铅垂方向的变化率7、重力的单位：8、正常重力值：（1）定义：假定正常椭球体的表面是光滑的, 内部的密度分布是均匀的, 或者呈层分布且各层的密度是均匀的, 各层界面都是共焦点的旋转椭球面, 这样这个椭球体表面上各点的重力位便可根据其形状、大小、质量、密度、自转的角速度及各点所在位置等计算出来。

在这种条件下得到的重力位就称为正常重力位,求得的相应重力值就称为正常重力值。

（2）计算：①拉普拉斯法：②斯托克斯法：8、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的差异引起的重力变化, 称为重力异常。

在一条测线或一块面积上以某一点的重力值作为正常值, 而以其他测点的重力值与之比较得到的差值称为相对重力异常。

地球物理勘探习题1、什么是重力勘探方法重力勘是指以岩石、矿石密度差异为基础，由于密度差异会导致地球的正常重力场发生局部变化（即重力异常），通过观测研究重力异常达到解决地质问题的勘探法。

2、什么是重力场和重力位重力场：地球周围具有重力作用的空间成为重力场。

重力位：重力场中的重力位W等于单位质量的质点由无穷远移至该点所做的功。

3、重力场强度与重力加速度间有什么关系重力场强度，无论在数值上，还是量纲上都等于重力加速度，而且两者的方向也一致。

在重力勘探中，凡是提到重力都是指重力加速度。

空间内某点的重力场强度等于该点的重力加速度。

4、重力勘探(SI)中，重力的单位是什么重力单位在SI制和CGS制间如何换算①在SI制中为m·s-2 ，它的百分之一为国际通用单位简写.；②SI和CGS的换算：.=10-1 mGal5、什么是地球的正常重力场正常重力场随纬度和高度的变化有什么规律①地球的正常重力场：假设地球是一个旋转椭球体（参考平面），表面光泽，内部密度是均匀的，或是呈同心层状分布，每层的密度是均匀的，并且椭球面的形状与大地水准面的偏差很小，此时地球所产生的重力场即正常重力场。

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.；正常重力值随纬度变化的变化率，在纬度45°处最大，而在赤道处和两极处为零；正常重力值随高度增加而减小，其变化率为./w。

·6、解释重力异常的实质。

重力异常是由于地球表面地形的起伏、地球内部质量的不均匀和内部变动和重力日变引起的重力和正常值产生偏差的现象。

7、在工作中如何确定重力测量的精度和比例尺布置测网的原则是什么①比例尺反映了重力测量工作的详细程度，取决于相邻测线间的距离。

测量精度是根据地质任务和工作比例尺来确定；以能反映探测对象引起的最小异常为准则，一般以最小探测对象引起的最大异常的1/3到1/4为宜。

②布置测网的原则：测网一般是由相互平行的等间距的测线和测线上分布的等间距的测点所组成。