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《方案預(yù)案_重力勘探全套.doc》由會(huì)員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在學(xué)術(shù)論文-天天文庫(kù)。
1、重力勘探重力勘探是地球物理勘探中的一個(gè)主要分支，它是通過(guò)測(cè)量地面各點(diǎn)的重力場(chǎng)值來(lái)尋找各種礦產(chǎn)以及解決與之有關(guān)的各種問(wèn)題。自從牛頓發(fā)現(xiàn)了萬(wàn)有引力定律之后，一切物質(zhì)之間的相互吸引作用已被認(rèn)為是普遍的現(xiàn)象。這個(gè)現(xiàn)象還說(shuō)明了一個(gè)眾所周知的事實(shí)，即在地球附近空間落向地球的物體將以逐漸增加的速度降落，速度的遞增率就是重力加速度，簡(jiǎn)稱重力，用g表示。伽利略證明了地球上某一固定點(diǎn)，所有物體的重力加速度都是一樣的。假定地球是一個(gè)均勻的具有同心層結(jié)構(gòu)的理想球體，則地球?qū)ξ挥诘厍虮砻嫔系奈矬w的吸引力應(yīng)當(dāng)?shù)教幭嗤?，且重力?yīng)當(dāng)由唯一的恒定值。事實(shí)上，地球是不均勻的，非球形的并且是旋
2、轉(zhuǎn)的，其表面也是起伏不平的。所有這些實(shí)際情況都使地球表面上的重力值發(fā)生變化。但是，這種變化是很微小的，只有借助于非常靈敏的儀器，才能對(duì)它作出精確的測(cè)定。測(cè)定和分析地球表面的重力變化，已成為地學(xué)研究中的一個(gè)很重要的內(nèi)容。其中與地球偏離球形有關(guān)的重力變化，為大地測(cè)量學(xué)研究地球形狀提供了有意義的依據(jù)。而反映地下巖石密度橫向差異的重力變化，對(duì)研究地質(zhì)構(gòu)造及尋找各種礦產(chǎn)極為重要。第一節(jié)利用重力異常計(jì)算礦體產(chǎn)狀的基本理論一、地球重力場(chǎng)51地球是一個(gè)具有一定質(zhì)量、兩極半徑略小于赤道半徑且按照一定角速度旋轉(zhuǎn)的橢球體。如果忽略日、月等天體對(duì)地面物質(zhì)的微弱吸引作用，則在地球表
3、面及其附近空間的一切物體都要同時(shí)受到兩種力的作用：一是地球所有質(zhì)量對(duì)它產(chǎn)生的吸引力F；二是地球自轉(zhuǎn)而引起的慣性離心力C,此兩力同時(shí)作用在某一物體上的矢量和稱為地球的重力P。見圖1-1，圖中NS為地球自轉(zhuǎn)軸，為緯度。存在重力作用的空間稱為重力場(chǎng)。地球全部質(zhì)量對(duì)質(zhì)量為m的物體的引力可根據(jù)牛頓萬(wàn)有引力定律來(lái)計(jì)算(1.1)式中R為地心至m處的矢徑，負(fù)號(hào)表示F與R方向相反，G為萬(wàn)有引力常數(shù)。G的數(shù)值牛頓在世時(shí)并未確定，而是1798年由卡文迪什在實(shí)驗(yàn)室里首先測(cè)出的。G的公認(rèn)值在國(guó)際（SI）單位制中是；在常用（CGS）單位制中是。它在數(shù)值上等于質(zhì)量各1g、中心相距1cm
4、的兩個(gè)質(zhì)點(diǎn)之間的作用力。在SI單位制中力的單位是牛頓（N）、1N=dyn（達(dá)因）。若地球自轉(zhuǎn)角速度為，有A點(diǎn)到地球自轉(zhuǎn)軸的垂直距離為r,根據(jù)力學(xué)知識(shí)，A點(diǎn)m質(zhì)量的物體所受到的慣性離心力為(1.2)圖1-1地球外部任一點(diǎn)單位質(zhì)量所受的力51從牛頓第二定律可知，重力P是質(zhì)量m和重力加速度g的乘積，即P=mg。當(dāng)被吸引質(zhì)量m為單位質(zhì)量時(shí)，則重力的數(shù)值就等于重力加速度。所以在重力測(cè)量中，往往把重力加速度叫做重力。所謂重力測(cè)量實(shí)際上是測(cè)定重力加速度的數(shù)值。由此，重力（即重力加速度）的單位在CGS制中為cm/s2，稱為“伽”（gal）（為紀(jì)念伽利略而定名）。1伽=10
5、3毫伽（mgal）=106微伽（gal）在SI單位制中，重力g的單位是，規(guī)定1的為國(guó)際重力單位（gravity.unit）,簡(jiǎn)寫成g.u.，1m/s2=106g.u.，SI單位與CGS單位的換算關(guān)系為1gal=104g.u.。在地球表面上，全球重力平均值約為9.8m/s2。赤道重力平均值為9.780m/s2，兩極平均值為9.832m/s2，從赤道到兩極重力變化大約為0.05m/s2，這個(gè)量級(jí)接近地球平均重力值的0.5%。而地球自轉(zhuǎn)產(chǎn)生的慣性離心力在赤道最大，平均也只有0.0339m/s2。日、月等天體對(duì)地面物質(zhì)的最大作用為0.32×10-5m/s2。二、重
6、力測(cè)量51與地質(zhì)勘探方法相似，根據(jù)重力勘探任務(wù)的不同可分為重力預(yù)查、普查、詳查和精查（又稱細(xì)測(cè)）。不同階段所解決的地質(zhì)任務(wù)也不同。例如，研究深部地殼構(gòu)造或地殼均衡狀態(tài)、劃分大地構(gòu)造分區(qū)，就要進(jìn)行重力預(yù)查。重力普查主要是劃分區(qū)域構(gòu)造、圈定巖體和指出成礦遠(yuǎn)景區(qū)等。重力詳查的目的是在已知遠(yuǎn)景區(qū)內(nèi)，劃分?jǐn)嗔雅c基底巖性，圈定隱伏巖體，火山巖厚度等。重力細(xì)測(cè)是在有希望的巖體上進(jìn)行詳細(xì)的測(cè)量，以便計(jì)算礦體的產(chǎn)狀、儲(chǔ)量等。不同的測(cè)量方法其測(cè)量技術(shù)及精度要求也不同，具體見表1-1。重力測(cè)量形式可分為路線測(cè)量，剖面測(cè)量及面積測(cè)量。面積測(cè)量是重力測(cè)量的基本形式。而路線測(cè)量和剖面
7、測(cè)量的方向應(yīng)盡可能與地質(zhì)構(gòu)造走向垂直。各種重力測(cè)量的具體原則如下：（1）測(cè)點(diǎn)的密度保證在相應(yīng)比例尺的圖上每平方厘米要有1～2個(gè)測(cè)點(diǎn)。（2）重力異常等值線的間距，應(yīng)為異常均方差的2.5～3倍，以保證異常體能被1～2條等值線所圈閉。（3）重力異常的均方差應(yīng)小于勘探對(duì)象引起最大異常的1/3~1/4。表1-1常用工作比例尺、點(diǎn)、線距及精度要求工作階段工作比例尺等異常線間隔（10g.u.）異常均方差（10g.u.）測(cè)點(diǎn)距離(m)測(cè)點(diǎn)密度(點(diǎn)/km)預(yù)查1：100萬(wàn)1：50萬(wàn)105～1042～47000～100003000～50000.01～0.020.04～0.1普
8、查1：20萬(wàn)1：10萬(wàn)2～520.8～2.00.81500～200
