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第二节重力均衡和均衡异常一、均衡问题的产生经过上一节介绍的各项改正后，所得完全布格异常应当很小，即仔细消除起因于高度和可见地形影响之后的观测值，与正常值应当相差很小。
但事实并非如此。
在广阔的地区，布格异常显示出系统的与地形的相关性。
在山区的异常值往往是负值，并且山区地势越高，异常值下降得越严重。
大约每上升1000m，要降低1～2mm/s2。
而在海洋地区异常值是正的，并且海水越深，异常值上升得越厉害，大约每加深1000m，要提高2～4mm/s2。
——是否是地形改正过了头?经过反复核实，所用公式和数据没有错误，所得结果也在允许的误差范围内。
因此，这种高区负异常和低区正异常的现象是可以肯定的。
上述异常的存在只能意味着在高山地区下面的岩石密度小于平均密度，而在海洋盆地下面的岩石密度则大于平均密度。
这是一种由地下质量补偿地球表面形态原理的例证。
应该指出，这种补偿原理远在采用重力的详细测量之前，就已经提出来了。
质量补偿观念的最早提出者，应是16世纪时“天才的直觉”达·芬奇。
直到18世纪，即1746年布格才得出同样的结论。
然而，关于山下面的质量补偿的明确概念，以及地球怎样支配如此巨大地质体的解释，直到19世纪50年代，根据在北印度大地测量资料对喜马拉雅山附近的垂线偏差进行认真分析后才形成的。
在高山附近，重力场方向应该是地球基本场与高山引力场合力的方向。
1854年英国人普拉特（Pratt）在喜马拉雅山附近，根据地形计算，估计垂线应有28″（角秒）的偏斜。
但是，实测只有5″在图7-3中，A是由于山的质量引起的理论偏斜，B是实测的偏斜，而C是不偏斜的标准位置。
图7-3 由喜马拉雅山引起的垂线偏斜为了解释这些观测结果，曾经提出两种假说：一个是艾里（Airy）假说，一个是普拉特假说，。
两种假说都是以山下质量不足为依据。
按照1855年艾里假说，喜马拉雅山有山根，山越高则山根贯入较重的基层应该越深。
如－150 －－ 151 －果基层的性能像流体一样，并且较轻的山岳物质有点像冰山浮在水面上那样浮在较厚的流体基层上，则上述情况是完全可能的。
第四章重力异常的数据处理布格重力异常反映了地壳内部物质密度的不均匀性，即从地表到地下几十公里的地壳深部，只要物质密度横向发生变化，在地下不同的空间和范田内形成剩余质量，就可以引起地表的重力异常。
定性解释侧重于判断引起异常的地质原因，并粗略估计产生异常的地质体的形状、产状及埋深等。
定量解释则是通过理论计算．对地质体的规模、形状、产状及埋深等作出具体解答。
重力异常的推断解释的步骤：①阐明引起异常的地质因素具体地说，就是确定异常是浅部因素还是深部因素引起，是矿体还是构造或其它密度不均匀体(岩性变化、侵入体等)的反映。
——定性解释②划分和处理实测异常重力异常图往往是地表到地球深处所有密度不均匀体产生的异常的叠加图象。
为了获取探测对象产生的异常，需要将它们进行划分。
不同的研究目的提取的异常信息不同，例如，矿产调查要提取队是矿体或没部构造产生的局部异常；而深部重力研究的目标正好相反，需要划分出的是反映地壳深部及上地幔的区域异常。
③确定地质体或地质构造的赋存形态一是根据已知地质体或地质构造的形状、产状及埋深等．研究它们引起的异常的特征，包括异常的形状、幅度、梯度及变化规律等。
二是根据异常的形态及变化规律等，确定地质体或地质构造的形状、产状、埋深及规模等。
前者足由源求场，称为止(演)问题；后者是由场求源，称为反(演)问题。
正问题是反问题的基础，而求解反问题则是定量解择的最终目的。
§4.1 重力异常的主要地质原因一．地壳深部因素莫霍洛维奇面：地壳与上地馒之间存在着一个界西地壳厚度各地不同，大陆平原地区大约20～30km，高山区为40～60km，西藏高原达60km以上，海洋区为10～20km，最薄处仅数公里。
这一界面上下物质密度差达0.3g／cm3以上，界面以上的硅镁层密度为 2.8～3.0g／cm3，硅侣层为2.5～2.7g／cm3，界面以下物质密度为3.3～3.4g／cm3。
该界面的起伏引起地表重力变化的特点是导常分布植围广，幅度变化大。
GRIDDI NG OF DISCRETE POTENTI AL FIE LD DATAFANG Y ang(School of G eodesy and G eomatics ,Wuhan University ,129Luoyu Road ,Wuhan 430079,China )ABS TRACT The methods of continuous curvature splines in tension ,minimum curvature andShepard ’s method were compared and analyzed using isostatic anomaly data.The results show that continuous curvature splines in tension method has better global properties ,higher preci 2sion and good result of interpolation or extrapolation in poorly constrained regions.KEYWORDS gridding ;continuous curvature splines in tension ;minimum curvature ;shepard项目来源:极地测绘科学国家测绘局重点实验室基金资助项目(200802);地球空间环境与大地测量教育部重点实验室开放基金资助项目(080201)。
文章编号:100723817(2009)0620048202中图分类号:P223 文献标志码:B局部地区布格重力异常的计算王 伟1,2(1武汉大学测绘学院;2极地测绘科学国家测绘局重点实验室,武汉市珞喻路129号,430079)摘 要 概括了空间重力异常和布格重力异常的计算方法,计算了中安第斯山局部地区的空间重力异常、地形改正和布格重力异常,发现了其在海拔较高地区多为负值。
《勘探地球物理学基础》习题解答第一章 磁法勘探习题与解答（共8题）1、什么是地磁要素？它们之间的换算关系是怎样的？解答：地磁场T 是矢量，研究中令x 轴指向地理北，y 轴指向地理东，z 轴铅直向下。
地磁场 T 分解为：北向分量为X ，东向分量为Y ，铅直分量为Z 。
T 在xoy 面内的投影为水平分量H ，H 的方向即磁北方向，H 与x 的夹角（即磁北与地理北的夹角）为磁偏角D （东偏为正），T 与H 的夹角为磁倾角I （下倾为正）。
X 、Y 、Z ，H 、D 、I ，T 统称为地磁要素。
它们之间的关系如图1-1。
图1-1 地磁要素之间的关系示意图各要素间以及与总场的关系如下：222222T H Z X Y Z =+=++， cos X H D =， sin Y H D =⋅cos H T I =⋅， sin Z T I =⋅， tan /I Z H =， arctan(/)I Z H =tan /D Y X =， arctan(/)D Y X =2、地磁场随时间变化有哪些主要特点？解答：地磁场随时间的变化主要有以下两种类型：（1）地球内部场源缓慢变化引起的长期变化；（2）地球外部场源引起的短期变化。
其中长期变化有以下两个特点：磁矩减弱：地心偶极子磁矩正在衰减，导致地磁场强度衰减（速率约为10～20nT/a ）。
磁场漂移：非偶极子的场正在向西漂移。
（且是全球性的，但快慢不同，平均约0.2o/a ）。
短期变化有以下两个特点：平静变化：按一定的周期连续出现，平缓而有规律，称为平静变化。
地磁场的平静变化主要指地磁日变。
扰动变化：偶然发生、短暂而复杂、强弱不定、持续一定的时间后就消失，称为扰动变化。
地磁场的扰动变化又分为磁暴和地磁脉动两类。
3、地磁场随空间、时间变化的特征，对磁法勘探有何意义？解答：在实际磁法勘探中，一般工作周期较短，主要关心的是地磁场的短期变化，即地磁日变化、磁暴以及地磁脉动。
在高精度磁测中，地磁日变化是一种严重干扰，一般在地面磁测、航空磁测过程中设有专用仪器进行地磁日变观测，以便进行相应的校正，称为日变改正。
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。
自由空间重力异常,布格重力异常和均衡异常物理意义
自由空间重力异常、布格重力异常和均衡异常是地球物理勘探中常见的异常现象。
这些异常在勘探中的物理意义是非常重要的。
自由空间重力异常是指地球表面下方的岩石密度与周围的地层密度不同，导致地球表面引力场的变化。
布格重力异常是指地下岩体的密度变化造成的重力场异常，通常由矿床、油气田等地质构造引起。
均衡异常是指岩石中存在着磁化强度、磁化方向不同的微区，导致地球磁场的变化。
这些异常的存在与分布，在勘探中提供了重要的信息和证据，有助于确定地质构造和资源储量的分布和性质。
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布格重力异常地形校正方法在微重力勘探中的缺点及其纠正方
法
高庆余
【期刊名称】《物探化探计算技术》
【年(卷),期】1998(020)004
【摘要】多年来，不论重力勘探程度如何，在布格重力异常计算中都必须经过地形改正和中间层改正。
本文通过分析在计算布格重力异常时地改和中间层改正对测点的重力补偿，提出了取消中间层改正以适应微重力勘探精细解释需要的地形校正方法。
该方法建立在对实际地形的正演基础上，可以根据施工地区的地质条件合理选择重力基准面进行可变密度地形校正。
使用该方法可以比较好地消除地形起伏和不均匀岩性对测点产生的重力影响，从而得到比较可信的
【总页数】8页(P320-327)
【作者】高庆余
【作者单位】中国煤田地质总局物探研究院
【正文语种】中文
【中图分类】P631.14
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绝对布格重力异常和相对布格重力异常一、绝对布格重力异常绝对布格重力异常是指地面某点的重力值与其正常重力值之差。
正常重力值是指该点在地球标准重力场中的重力值，通常采用国际大地测量协会（IERS）发布的地球标准模型计算得出。
绝对布格重力异常通常用相对于海平面的高度（Δh）或相对于地球表面的高度（Δg）表示。
绝对布格重力异常可以用来研究地球的重力场结构、地球内部物质分布、地震活动、地质构造等领域。
绝对布格重力异常的计算方法主要包括地面实测、卫星轨道测量和海洋测量等方法。
其中，地面实测是获取绝对布格重力异常最直接的方法，但需要大量的时间和人力投入。
卫星轨道测量可以获取全球范围内的绝对布格重力异常数据，但受到卫星轨道误差、地球磁场干扰等因素的影响。
海洋测量主要在海洋上进行，可以获取海洋区域的绝对布格重力异常数据，但需要特别设计的测量设备。
绝对布格重力异常具有全球覆盖、高精度和高分辨率的特点，对于地球科学研究具有重要意义。
通过对绝对布格重力异常的分析，可以深入了解地球的重力场结构、地球内部物质分布和地质构造等，为地球科学研究提供重要的基础数据和科学依据。
二、相对布格重力异常相对布格重力异常是指某一点的地面重力值与其周围一定范围内其他点的地面重力值之差。
相对布格重力异常通常用来研究局部的重力场变化、地震活动和地质构造等现象。
由于相对布格重力异常的变化幅度较小，因此需要高精度的测量设备和方法来获取数据。
相对布格重力异常的计算方法主要包括差分法和积分法等。
差分法是通过比较某一点与其周围一定范围内其他点的重力值来计算相对布格重力异常；积分法则通过计算某一点所在的小区域内所有点的重力值的积分来计算相对布格重力异常。
在实际应用中，需要根据具体的研究需求选择合适的计算方法。
相对布格重力异常对于地震预测和地震灾害评估具有重要的意义。
地震前，地壳应力变化会引起周围岩石的密度和重力场的变化，这些变化可以通过相对布格重力异常的测量来监测和分析。
