地球物理重磁勘探第五章

第五章重磁观测资料的整理与图示概述：重磁场观测结果是由各种因素引起的重磁场的叠加，而重磁测量的目的是要提取所研究对象的重磁异常（Δｇ、ΔZ或），所以,要对重磁观测资料进行其它因素引起的重磁场的校正,通过计算与整理,获得所研究对象的重磁异常,然后以平面等值线等图件形式表示出来,以便对其研究解释。第一节重力资料的整理及图示

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重力资料的整理★重力测量所观测的重力异常★重力异常图重力资料的整理

地面上任一点重力值由四种因素决定：①该点纬度②地形③固体潮④岩矿石密度变化

重力资料整理的四种校正:地形校正

中间层校正

高度校正

正常场校正

（1）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。

◆校正办法

除去测点所在水准面以上的多余物质，并将水准面以下空缺的部分用物质填补起来。

重力资料的整理

(2)中间层校正

经地形校正后，测点周围的地形变成水准面，但测点所在水准面与大地水准面或基准面（总基点所在水准面）间还存在着一个水平物质层，消除这一物质层的影响就是中间层校正。

◆校正办法

中间层可当作一个厚度为△h，密度为σ的无限大水平均匀物质面，其校正公式为：

δg中=-0.419·σ·△h

g.u.

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。

重力资料的整理

（3）高度校正

经地形、中间层校正后，测点与大地水准面或基准面间还存在一个高度差△h，要消除这一高度差对实测值的影响，就要进行高度校正。

◆校正办法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.，所以高度校正值δg高为：δg高=3.086△h

g.u.

测点高于大地水准面或基准面时，△h取正，反之取负。

重力资料的整理

（4）正常场校正

测点O的重力观测值经上述三项校正后，已经将其中正常重力值部分归算到O＇点所在的水准面上，但是如果O＇与A点不在同一纬度上，则O＇点与A点还存在因纬度不同而带来的正常重力值的影响，这一影响必须去掉。◆校正方法

①在大面积测量时，按1901～1909赫尔默特公式计算正常重力值，再从观测值中减掉它；

②在小面积重力测量中按下式计算：△gφ=-8.14sin2φ·D

g.u.在北半球，当测点位于总基点以北时D取正号，反之取负号，单位km，φ为总基点纬度或测区的平均纬度。

重力测量所观测的重力异常

（1）布格异常

经地形校正、高度校正、中间层校正和正常场校正后的重力异常:△g=g观+δg地+δg布+δg正+g0

布格异常包含了地壳内各种偏离正常密度分布的矿体与构造的影响，也包括了地壳下界面起伏而在横向上相对于上地幔质量的巨大亏损（山区）或盈余（海洋）的影响。

重力测量所观测的重力异常

（2）自由空间异常

经高度校正和中间层校正的重力异常称自由空间异常。由于只作高度校正，地表到大地水准面间物质的影响仍然存在，因而相当于把这层物质都“压缩”到大地水准面上，没有改变地球的实际质量；作正常场校正相当于与密度为正常分布的大地椭球体上正常重力值作比较，因此△g空反映的是实际地球的形状和质量与大地椭球的偏差。在一定程度上反映地壳的均衡状态，只有在区域测量中才有意义。△g空=g观+δg高-gφ

重力测量所观测的重力异常(3)均衡异常与重力均衡理论艾里（G.B.Airg）假设：把地壳视为较轻的均质岩石柱体，漂浮在较重的均质岩浆上，外于静力平衡状态，根据阿基米德浮力原理可知，山愈高，则陷入岩浆愈深形成山根，而海愈深则缺失的质量愈多，岩浆将向上凸出也愈高，形成反山根。

◆这就是说，从地下某一深度起，相同截面所承载的质量趋于相等，称之为地壳均衡。△g均=g观+δg均-gφ

(△g均称完全均衡校正。)重力异常图

◆平面等值线图

与地形等高线绘制方法类似，常用SURFER等绘图软件绘制。

◆重力异常剖面图以测量剖面为横轴，按工作比例尺将测点展布在横轴上，并按适当比例尺在纵轴上标记重力值，然后用折线连接起来，常用GRAPHER等绘图软件绘制。

第二节磁法资料的整理基点校正高度校正纬度校正正常场校正日变改正习题什么叫绝对重磁测量与相对重磁测量？指出下列叙述中的错误： 1）重力仪在测点上的读数乘上它的格值，就是该点的相对重力值。2）对普通点进行多次观测，精度高了就成为基点了。3）重力基点网的平差是为了提高基点的观测精度。 3．关于重力地形校正，请回答下列问题：1）地形校正是为什么永远是正值（不考虑大地水准面的弯曲）？2）进行地形校正的方法原理是什么？3）为什么地形校正要分近、中、远三区进行？ 4．关于布格校正，请回答以下问题：1）中间层校正与高度校正的物理含义是什么？2）给出比总基点所在水准面高出和低了的两个测点上的布格校正公式。3）试分析，由于密度测定不准和高程测定不准确，各会给最终的布格异常图带来何种影响？5．关于重力纬度校正，请回答以下问题：1）在北半球与南半球的校正公式中负号的取法是否一样？ 2）纬度校正的误差主要来源是什么量的测量？在北纬45处，当≤±100m时，可能产生多大的误差？3）正常重力值是纬度的函数，请问在何处正常重力值变化最快？在何处其变化率为零？6．已知北纬45处某测点上的正常重力值为9806169.11g.u.，问离此点正南方1km处且比此点低50m的测点上正常重力值是多少g.u.？7．简述布格重力异常的地质-地球物理含义。8．请比较在求取绝对和相对布格重力异常的过程中的异同点。9．在有起伏的自然地表面进行重力测量，经各项校正后所获得的重力异常是大地水准面（或总基点所在水准面）上的异常还是原测点处的重力异常，为什么？10．若测点O四周为一圆环形水池，其内环半径为10m，外环半径为50m，水深10m，假设地表岩层平均密度为2.3g/cm3，水的密度为1.0