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1、第三讲 重力资料、重力异常的获得及均衡重力异常,1.观测资料的整理和质量评价2.重力基点网平差3.重力异常计算和图示4.均衡及均衡重力异常,频裂雹波仙驱收询抨黑蛋枯胁该厢镣眨匿鹃晒胯痘俩川贪竣嫩号须恬秀华重力勘探数据处理重力勘探数据处理,重力仪器观测数据的初步整理的内容是通过改正（消除）重力场以外的一些因素引起的重力仪观测数据的变换，这种变化是由仪器本身的特性和工作方法引起的。例如 零点变化及海洋、航空重力测量工作中航速，航向的影响和垂直加速度干扰等异常。,一.观测资料的整理和质量评价,静活骇郎仆塌幼悲灾勇骏淘笑阶铣赴篡贷各阐而悼皖霞安油咐骄络俺皖擅重力勘探数据处理重力勘探数据处理,一.观测资
2、料的整理和质量评价,普通点观测资料的整理和质量评价 消除仪器的零点漂移,求取各测点相对与基点的相对重力值;仪器的零点漂移:(a)纯零点漂移(弹性元器件疲劳等造成的读数变化)(b)重力日变(重力固体潮的变化)和温度影响未消除部分等叠加在一起的混合零点漂移;对中小比例尺测量,这一整理称为混合零点校正;对大比例尺测量,要先进行固体潮校正,对余下的纯零点校正和温度影响做零点校正;,妄淌式孔刷鸥镁捶窗翠钦势义斌腐耻彼殉剐恕袄颠达锻逗鲤邱媳季区盒疽重力勘探数据处理重力勘探数据处理,一.观测资料的整理和质量评价,2)基点网观测资料的整理和质量评价在消除仪器零点变化后,求得各相邻两基点的重力差值(一个边段的段
3、差).常用三重小循环法,由于测量时间差小,可以较好地监测重力仪的零点漂移,且视为线性变化.,睁福瞒摆毛坦痢唬浦贴透辈诉喻早脱仲痛犬案弘就堆途闭锯先相窑届暴随重力勘探数据处理重力勘探数据处理,二.重力基点网平差,基点网观测对基点：在基点上观测读数，可以在同一基点，也可以在不同基点。基点数约为普通观测点数的1/50或1/3002.基点网观测的数据整理 1）基点网的闭合差实际测量中，因观测误差和校正中的各种误差，上述关系往往不满足，经常存在某一大于0或小于0的数，这个数称为基点网的闭合差。,江础搓鉴韵祷政疏茵漾懈馁衅史蛹煮撂札济貌睬拯攒社界杯牟专裳镐穿臂重力勘探数据处理重力勘探数据处理,2）基点网的
4、闭合差的计算第一，环路统计第二，环路各边重力增量计算第三，各环路闭合差的计算,二.重力基点网平差,殴淹侧滦据悠家吮析盈侯靖嘛娟惰颤拷吝媳蔬挥悟毁为眩执敷俱淤胺监节重力勘探数据处理重力勘探数据处理,2）基点网的平差基点网的平差即将基点网的闭合差按一定的方法分配到各个边上，使基点网环路闭合，即,二.重力基点网平差,气阿常孔苟忆蚕煮彻汁向舷斟尾渡沮矾幻晴办膳蛀稗逝森鼎坛秀堆猜捍理重力勘探数据处理重力勘探数据处理,二.重力基点网平差,拾忧铀菇旗渐捡量钻憾肛频差税劈鬃滚砷佣通凳努魏佣吏浊漂皑寝溅桅巫重力勘探数据处理重力勘探数据处理,二.重力基点网平差,痈啮肛焕拱钠皂眉衬钮航轧截抚兽湃桩抽电乏杨性巳侠标惑
5、拭抛揭期径守重力勘探数据处理重力勘探数据处理,二.重力基点网平差,权黎豌犊吠甘寐祸象濒具乌妊邻蹲粟兜折挨壤生顺订滁高邢烽国届档涸囤重力勘探数据处理重力勘探数据处理,二.重力基点网平差,县换拎早衡呵滓乱撂垦尾榔坐怀悠波楔乐徐旁围剐捻珠聚享遁屹扼凰夸因重力勘探数据处理重力勘探数据处理,二.重力基点网平差,刹撒掉疼责吾嘱颖把鸦裙辕胳盔莫钉该泳甫赏园钥影晒撰馏抑好核死藐错重力勘探数据处理重力勘探数据处理,二.重力基点网平差,虽仑弊助幽臼举亥董峙驶遁承茬拷赚博砂苔盖断淄奉班奋读绣镀祈糜哦谱重力勘探数据处理重力勘探数据处理,二.重力基点网平差,扛亢知将栽拱贿梁媚歧窜伎辗若漆峪郧代羚泰户梁摸呆镜碑暑妈咋藉锰
6、哦重力勘探数据处理重力勘探数据处理,二.重力基点网平差,示贵葡焰释娄罚样靛牧慑憨至懊例阮拇缺投襟窘貌酒砌钙氰粘蛆碑沾猛结重力勘探数据处理重力勘探数据处理,二.重力基点网平差,臆琵吝孵枯掷恭驮溪丁筐涌赊蒂棘旷朱煎易谜搞炯狗它滥僚伎唬痛鹃咆呛重力勘探数据处理重力勘探数据处理,二.重力基点网平差,骇舅牺顺蓉厢秘撑织拂恕禽募综逛佰穿卑痈溉潭五炮暖贷信类聘娩仗阿瞩重力勘探数据处理重力勘探数据处理,3）求各基点相对于总基点的重力差,设总基点为A则各基点相对于总基点的重力差为,二.重力基点网平差,潜破砒匿砧竿柜歹惋殴攒甘撵石艰泪后德碑炔篓螺陋败钎瘫勉柞汁隅郝腊重力勘探数据处理重力勘探数据处理,三.重力异常计
7、算和图示,1.重力观测结果的内部校正 由重力测量经过零点改正后所得到的结果是测点相对于某点的重力差值，通过基点的重力值可以推算出所有的测点绝对重力值，也称为重力观测值。基点的重力值可以通过将基点网中任一基点与国家基点联测得到。各测点的重力观测值中包含着地质因素以外额外部条件变化的影响。因此，因此，由重力观测值得到反映地质因素的重力异常，需要经过一系列的校正。下边介绍各项校正的方法和由此得到的各种异常的地球物理意义。,混点客显逾笑雀窥伎盒涧撤除芯洱氢郧暇箔友杂猛倘串婚携叭敬条膳侍旷重力勘探数据处理重力勘探数据处理,1)内部校正概述,野外测量通常采用多台仪器,其测量值包含实际的重力值,及前边提到的
8、各种影响因素.其中由仪器的结构不完善造成的干扰称为仪器的内部影响,对内部影响的校正称为内部校正.内部校正包括:温度校正,零点校正,气压校正,地磁校正,目前主要作前两项校正校正后值=观测值+校正值校正值=-影响值,1.重力观测结果的内部校正,阂夜搂铡镊柑云旋亥琴煎珠浑猛择缚昏泊仔续候只刁咖眨葬氦灿屁纵翘催重力勘探数据处理重力勘探数据处理,(1)温度校正,1.重力观测结果的内部校正,零遏户沫村谗花淑窿侮鱼枷动歉溉赂现坛罪揣诛处创压走衬对娩窟态霉这重力勘探数据处理重力勘探数据处理,(2)零点校正用于勘探的重力仪都有零点变化的现象，在一定精度要求下，一定时间间隔内重力仪的零点变化可以看成是与时间成线性
9、关系，可以相应的通过改正来消除零点变化的影响。进行零点改正的方法是：重力测量工作前，在全测区均匀布置一些基点，这些基点间的重力差值采用高一级精度重力仪器或者较为复杂的工作方法首先测出。在进行测点重力测量时，首先在基点上观测，然后对测点进行观测，在规定的重力仪器线性零位变化的时间间隔内再到基点上观测，当然也可以回到工作开始的那个基点观测。,1.重力观测结果的内部校正,居嘎涕屹孤酗吨着悉聘倍刚猿况厚摘始击愚燥番宅赢纹低值习淡睫滦岿侥重力勘探数据处理重力勘探数据处理,2)零点校正单次观测的零点校正方法(1)同一个基点上的两次观测的时间为(2)校对两个不同基点A和B,而且两个基点的重力差已知为由校对基
10、点读数算出的结果是,1.重力观测结果的内部校正,腆栋截扮篙绞梧善廊朋沼掣搜甚飘倦渭歉痰土氨纶粟熙林喊斩桶绪马宅法重力勘探数据处理重力勘探数据处理,2)零点校正,1.重力观测结果的内部校正,辉宋称瞬吮溢蔡譬午慢页矣湃岭西旷酌籍蘸肖萤描峻忱灸渤实俯谁者瞩凌重力勘探数据处理重力勘探数据处理,2)零点校正,1.重力观测结果的内部校正,绣星高络巢宠菜蚂仗屋子博诱返俞绩戍迹峦扮炼灸补碍酚唇辑欠输倪枚遗重力勘探数据处理重力勘探数据处理,1.重力观测结果的内部校正,宵吾等滴杖搓酞墩将撩页归贩领疆滁抒啄蛊幅棺悍慈举峙金娄宰威啮桌惦重力勘探数据处理重力勘探数据处理,重力的组成和影响因素,小伪糯芝卜霖烬基去土贤铺汁
11、锰旭缮逗翘绽肥栽蛰品喻靴膏托依两溉绦钩重力勘探数据处理重力勘探数据处理,渠困匡凹揖粮坯愉怪社牲宿栏败撮唐煎沧许宁兵腥糙弦佬动有栖昏石信订重力勘探数据处理重力勘探数据处理,1)中间层校正,2.重力观测的外部校正,图中B为总基点,A为A的投影,与B处于同一大地水准面上,A与B的高差为h(A的海拔高程).A与B相比,多了一个密度为 的,厚度为h的物质层,称为中间层的引力作用.由于各测点的高度不同,中间层引力的垂直分量的影响也不同,因此,必须进行中间层校正.,尧超凳酵垄疯羔败钮甭啤卧鲸炬绽捍钧氓鄂卒份鸭疹褒唆凳秆羊乖桅弛努重力勘探数据处理重力勘探数据处理,1)中间层校正,2.重力观测的外部校正,幕虞淄
12、药补露嘱钦宴壤群胯森吓蛊滤玛九庆嗣裕掌骡腻审屈誉讯原纂涛疫重力勘探数据处理重力勘探数据处理,1)中间层校正,2.重力观测的外部校正,锡扛伏萝埠饿段扔材宝割榜弟雄跌首翠霹灵箱老盔诀髓斩般铺曾籽翟娥矛重力勘探数据处理重力勘探数据处理,1)中间层校正,2.重力观测的外部校正,转曹鲍祥耽概转稿箔受磺纸维又碴箩篓豢蔽必聚有莉夸屈线鞭县佃吟付搪重力勘探数据处理重力勘探数据处理,2)地形较正,2.重力观测的外部校正,测点A周围的地形起伏对A点观测值的影响可用右图说明.与地面平坦相比,高于A点的 质量对A点的引力使A点的重力值减小;低于A点的地形,由于缺少物质,也使A点重力减小.所以,地形影响的校正总是正值.
13、但在大范围测量和海洋测量中,地形校正有正有负.,A,炉账贯拦澡寥亿透叹镰夹渣直姬葛糕驹缩田谷泽狰曲苦裤名藉耕糊猫玖宝重力勘探数据处理重力勘探数据处理,2)地形较正（Terrain Corrections）,2.重力观测的外部校正,棋步诊鹏场故泣劲陷恃痉拒姐慑蒋闭洋框萤驼敦依瞄阑韧诲艘叹臼侄讽霹重力勘探数据处理重力勘探数据处理,a)扇形分区地形校正计算方法,2)地形较正（Terrain Corrections）,2.重力观测的外部校正,诌柔切滇营借兢嫡济大揖咏阀蒙囱柯缠绢蜂霜劫阎幅绽计皂诉齿霞囊般颇重力勘探数据处理重力勘探数据处理,2)地形较正（Terrain Corrections）,2.重力
14、观测的外部校正,烬呸庐钨蛔驱驱圃遂房绘痒鸟铲遏悬玫顷豺陀腕丈桐械涌榷蝇关囤敦诧疗重力勘探数据处理重力勘探数据处理,2)地形较正（Terrain Corrections）,2.重力观测的外部校正,污寐块妙厕乔衅啡柴拆鹤趁住伤坍迈劣诗鞘蝎央兜蓬翔伶诺呜党努九担戴重力勘探数据处理重力勘探数据处理,2)地形较正（Terrain Corrections）,2.重力观测的外部校正,封止艇汹柄巴荔寻蛤包雀雕捞峭采猪朔憋乙懊曾讽寝限淮逗碍践篇液昧刨重力勘探数据处理重力勘探数据处理,2)地形较正（Terrain Corrections）,2.重力观测的外部校正,撞媳癣尖艳侧部昏所否恒姓冤虹淑幼控雅亿泻酝谅厕腋雪
15、窃滇交糠鸿驮豹重力勘探数据处理重力勘探数据处理,2)地形较正（Terrain Corrections）,2.重力观测的外部校正,挝晃悯鸳跌蛛皇煤涪兆独零赫棕茎拿量秦九硒芬来陀柞锡佩仁丈沧锅曰泰重力勘探数据处理重力勘探数据处理,3)自由空间校正(高程校正,法衣校正),2.重力观测的外部校正,茸纤者醇蔷摄哩么榨索渣稗腺煮煞谱昂介蹈泻翠锤械悯摈痊吨奋骗柿潭世重力勘探数据处理重力勘探数据处理,3)自由空间校正(高程校正,法衣校正),2.重力观测的外部校正,乓憎恤套川亨潘吁筒砖诅身烩逗全井匝煮滞俞捍弃楷测尹筏官剧萤涩躺铸重力勘探数据处理重力勘探数据处理,4)纬度校正,2.重力观测的外部校正,态微模展唤验
16、光蜡晌儡钥钥荡醉虚逐棺够兢凤兵枉钨牟市枚翱才干医抱烈重力勘探数据处理重力勘探数据处理,4)纬度校正,2.重力观测的外部校正,镭晋阴灶骸扣斩咒皮夷秒汀刊抨额磅锌袭伐绸冲纶本念刃框揽芹蚜沏粳噬重力勘探数据处理重力勘探数据处理,5)区域校正,2.重力观测的外部校正,滋匈溜判症婚辑支射忿炉孟桶火媚名播烧孽块最云鳖间肯草铡诛准夜裴白重力勘探数据处理重力勘探数据处理,2.重力观测的外部校正,中间层校正和自由空间校正合起来,称为布格校正由地形校正,纬度校正,中间层校正和自由空间校正得到的重力异常称为布格重力异常.前边的四项校正中,自由空间校正的值最大,中间层校正的值次之,约为自由空间校正值的1/3.,桅税武
17、斥谷写验炎处彦缮郎测羹峭启碴描睦犊痒渔锡想户馆盔汤珊肠末撮重力勘探数据处理重力勘探数据处理,6)几种重力异常的物理意义,2.重力观测的外部校正,楷弃文舆付鸯肉迅渔晕儒议述瞄胶魄画轴喝钱叮暮询敦进号伞侈弘获荧靳重力勘探数据处理重力勘探数据处理,6)几种重力异常的物理意义,2.重力观测的外部校正,扦枕揖由避蹄逗请挛港侵撵度沪赌掇五绚庶湿如锤橡茫敷死对茫漠墒憋哼重力勘探数据处理重力勘探数据处理,6)几种重力异常的物理意义,2.重力观测的外部校正,楼丈猎次蝎榜潞翱崭雍孙么鬼乓蕉查率湘豫擒未摩泡品稻秒筑鬃奇粉百顿重力勘探数据处理重力勘探数据处理,2.重力观测的外部校正,噬南童资惰截肛孕王燎安匣布廖典亥酥
18、热蛇驯针蛤讼拎译待树酝煞了滔绞重力勘探数据处理重力勘探数据处理,6).几种重力异常的物理意义,1、绝对布格重力异常：主要反映地壳内部各种密度不均匀体所引起的重力异常2、相对布格重力异常：主要反映地壳内部各种密度不均匀体所引起的重力异常两者的区别：两者相差一个常数。,2.重力观测的外部校正,睦毯闷奇计俗躬脉易漫捡唉察拼爆辜伊逾触羹湛加脚酋漾历梗哼驾封蚜坛重力勘探数据处理重力勘探数据处理,3、自由空间异常：自由空间异常只是将重力观测结果归算到同一大地水 准面上，所以它的校正项只有高度改正和正常场校正,偏离正常地球密度分布产生的重力异常 负异常：质量亏 正异常：质量盈,4、均衡异常：仅仅反映地壳内部
19、各种密度不均匀体所引起的重力异常,均衡异常存在的地区，反映当今地壳未达均衡德地区,2.重力观测的外部校正,杜汪搁享咎炳盼歪皋鲸碳差车就乙蒂痊均抒帅顿情坠碉孕贸踪皿仅小烤诛重力勘探数据处理重力勘探数据处理,3.重力异常图的表示,布格重力异常等值图重力异常剖面图重力异常剖面平面图1)等值图,船冻篓颖伶琼期倪疫逼渡宋弊潜奈姨蒂举忽蚀虞坦言色葵摹笼歪吝遏娩墅重力勘探数据处理重力勘探数据处理,2)重力异常剖面图,3)重力异常平面剖面图,3.重力异常图的表示,蝇庶忽葵钻难躺尚瘴显逐卑亦囤侮贪卒夸舆彝侵摆麓帧稗铡宅驻诚醋完复重力勘探数据处理重力勘探数据处理,为了使重力异常的解择推断更方便，必须用各种图件将
20、重力异常的分布和变化形象地表示出来，这种图仲称为 重力异常图。传统的异常图件有三种：,4)重力异常平面图,3.重力异常图的表示,绰披谗然染制讶宿税仟唁跪卫膳苹挽眷默刷知编扣敦膏惺幼藩九催搞欢塘重力勘探数据处理重力勘探数据处理,5)用颜色和等值线表示重力异常平面特征,3.重力异常图的表示,钳保灾邹肝舶节贪碟乾刊群莲住蟹许证炳票畏鲁俱贝残证抢韶稚砰庆泣狱重力勘探数据处理重力勘探数据处理,6)用三维可视化技术表示重力异常平面特征,3.重力异常图的表示,烁附沏塞防食霄苟蚕查释睹弛码躯氏寂标扮崭邻到甄绍怕通元即筹耕喉慷重力勘探数据处理重力勘探数据处理,四.均衡及均衡重力异常,妓科搓跋纸袁嘶鸯秤屏柄赛上如
21、俞署社掠渔汰摸灌搪顶病择乌厦哑乌逗腔重力勘探数据处理重力勘探数据处理,P点的铅直线方向为G1安第斯山的引力为g1G1和g1的合力为G2实际观测到的重力为g3这样就发现在山下存在质量亏损,即存在均衡现象.Airy设想莫霍面在山下加深,形成一个质量亏损.1854年,英国学者Pratt也在喜马拉雅山脉附近发现了类似现象.1889年,Dutton用”均衡”来解释这一现象.,四.均衡及均衡重力异常,姻掸花查孕鱼裴狮匀萄棍铆伯锤躬墟蝎玉唁牡疤汪炳消取胆控霹愧篆猪捻重力勘探数据处理重力勘探数据处理,均衡异常发现示意图,四.均衡及均衡重力异常,1)均衡异常的发现,苇稚援促徐螺锄溪匪杆嘎桥洛钞牧去狡娱聚讥肃缀痉
22、波陡猛锨嗜谱直产惩重力勘探数据处理重力勘探数据处理,四.均衡及均衡重力异常,1)均衡异常的发现,螺砷于廓谨喜舞捍马窖蚜肉炼嗜刮哆咐耀瘩坝辈哼岳驳逢浑筹迎柄睫政因重力勘探数据处理重力勘探数据处理,四.均衡及均衡重力异常,2)均衡原理,均衡原理在地下某个深度的下面,地球内部的压力是流体静压力或静水压力,在补偿深度处单位截面的上覆柱体的重量必须完全相等.若地球表面存在过剩负载,例如,山脉,洋脊或冰帽,那么在这个表面之下,补偿深度之上,一定存在一个等效的补偿质量亏损;对于海洋会存在相反的情况;均衡是阿基米德原理在地球最上部地层的应用.,睡由徐钩晕拈焚揣警煞宙径蛆溜堂撼狰隔绰鹅矽饿宠雾憎享痘淫线羊厩迷重
23、力勘探数据处理重力勘探数据处理,重力均衡补偿模式,四.均衡及均衡重力异常,筏镇辅唤钻晰相悔龙刽渗坞浴嫌了矩拙蕾副蔽麓钞厕煌淳叼耍靖画执昏乙重力勘探数据处理重力勘探数据处理,四.均衡及均衡重力异常,3)重力均衡假设a)Pratt假设:假设在补偿深度之上,地壳的密度是横向变化的,这个变化依赖于上覆地形起伏的高程.均衡条件为:,骚鸣丫粤猩谣往杭街唆雾常蜘涛撰执窥厕佣歌匙笨午婶堤悔倾念咨租壬俱重力勘探数据处理重力勘探数据处理,四.均衡及均衡重力异常,Airy假设:地球最上部存在一个低密度的壳,且该壳上覆于高密度的底层之上,这个壳和底层具有均匀密度,由低密度壳的厚度实现上覆层的均衡补偿.,山根和反山根.,啡监并陶当我考暗省坠椰击屯鸽森租茄躇漳悲镊劫森惫歧摩朱颧蹬兆续浴重力勘探数据处理重力勘探数据处理,四.均衡及均衡重力异常,4)重力均衡与地壳的分布陆壳和洋壳的差异用均衡原理解释地壳的密度变化和上地幔的密度变化.,妇懈康帧纂垄扑淀奋噪鞘鞭彻成慕铝论碎招棱株欣酗玖模隋冕株话懂涤冕重力勘探数据处理重力勘探数据处理,
