地球物理找矿法二.pptVIP

重力勘探——地球的重力场 重力勘探是利用地下地质体在地球引力场中产生的干扰来探寻地下构造或金属矿体的一种方法。它的理论基础是万有引力定律，任何两质点m1与m2之间都存在着引力 F 。此引力的大小与两质量的乘积成正比，与二者之间的距离 r 的平方成反比。可以写成下式： 重力勘探——地球的重力场 地球具有重力场。地球的形状类似一旋转椭球体，其赤道直径大于两极的直径。重力加速度g在海平面上随地理纬度φ而变化。因为地球本身在旋转，所以计算地球重力时，还要考虑到由于地球旋转所产生的离心力。此离心力在高纬度区较小，在赤道上最大。考虑到离心力的影响，重力加速度g与纬度响的关系可写成： g 978.0490 1+0.0052884sin2φ一0.0000059sin22φ 伽， 知道某一点的纬度即可求得该点的正常重力值g。 重力勘探——重力勘探工作 上述地球重力公式是根据地球为一扁球体，以海平面为准推导的，是在正常情况下的重力值。而实际上地球表面是不平的，与所规定的海平面有一高差，由于地表起伏，有山有谷，地下有潜伏的地质构造或矿体，地壳上层物质密度不均匀等等，因此所测得的重力值将不同于正常重力值。 在重力勘探工作中，是用仪器测量地球表面的重力变化，确定地壳表层的密度分布，来解决某些地质勘探方面的问题。和磁法勘探一样，所测量的不是重力的绝对值，而是相对值 即测点与基点之间的重力差值Δg 。为了在统一的规定条件下比较测得的Δg，看有没有重力异常，对测得的Δg值必须做某些必要的改正。 重力勘探——重力勘探工作 重力异常的单位为毫伽，它是l伽的千分之一 伽是重力加速度的单位，在C．G．S．制中，1伽 1厘米／秒2 。重力加速度的值约980000毫伽。重力勘探中常见的重力异常只有几个毫伽，要求测量的精度在0.01毫伽左右，即要求测量重力的仪器必须能够测量出重力加速度1／108的变化。重力仪实质上是一个极其灵敏的弹簧秤，弹簧上带有重荷。重力有变化，重荷平衡位置就会有位移。由于位移非常小，须用精密的光学方法来测量。现代重力仪的灵敏度极高，达到0.01毫伽。仪器约重3公斤，携带方便。 重力勘探——重力勘探工作 野外观测值应作如下几项改正： 高度改正——将在不同高度上各测点的观测值，都要换算到某一基准面上； 布格改正——测点与基准面间有一密度为σ，厚度为h的中间岩层产生的吸引力。应从观测值中扣掉； 地形改正——扣除在测点附近的地形影响所产生的重力值； 纬度改正——从赤道到两极，正常重力值随纬度升高而增大。以基点为标准，扣除由纬度影响产生的重力值。 重力勘探——重力勘探的应用 重力勘探可用来研究地质构造、基岩起伏及某些地质填图，并可用于寻找铁矿。不过像磁铁矿和钛铁矿那样强磁性的铁矿，由于可以产生强大的磁异常，所以用磁法去找要比用重力勘探经济，而且生产效率高。不能用磁法寻找的那些弱磁性铁矿 例如，热液成因的菱铁矿、赤铁矿以及沉积成因的铁矿 ，才考虑用重力勘探去普查。菱铁矿和赤铁矿的富矿品位可达50%以上，往往呈岩株状或透镜状，并和含铁石英岩共生。从含铁石英岩中寻找和分辨这种富矿是重力勘探的一项重要任务。在勘探强磁性铁矿时，经常用重力法来评价磁异常，能起到良好的辅助作用，因为这样可以区分矿与火成岩引起的磁异常。铬铁矿和其围岩虽然具有一定的密度差，用重力勘探来找铬铁矿是有前提的，但由于矿体太小，工作是很艰难的。 重力勘探——重力勘探的应用 方铅矿、黄铁矿等硫化矿床的密度与围岩的密度差也很大，但用重力勘探直接找硫化矿床不是最合适的找矿方法，因为这些矿床的矿石都是良好的导电体，可以用各种电法来普查。不过有些非矿因素 如含水裂隙带 也能引起和硫化矿类似的异常。由于裂隙带的密度小于岩层的密度，不会产生足够大的重力正异常，所以重力勘探可作为评价各种电法异常的一种手段。 电法勘探——自然电场法 当电子导体 如硫化矿、石墨等 与离子导体 如围岩 中之电解液接触时，在电解液与离子导体的界面上会发生电子和离子的交换作用。于是，在地下水面上下溶液中的物质之间有一氧化电位差 Eh 存在。在良导性硫化矿周围及其本身，离子和电子流动的方向如图10—20c所示。 电法勘探——自然电场法 在自然电场的形成过程中，矿体的作用只是将电子从其深部的还原带移到其顶部氧化带，而矿体本身并不直接参与电化学作用。 在硫化矿所在的地表可以观测到这种自发产生的自然电位，其强度为几十至几百毫伏，符号总是负的，习惯上称这种局部负异常为负心。除硫化矿外，黄铁矿化与炭质岩层、石墨化岩层也都能引起负的自然电位。 电法勘探——自然电场法 当地下水面离地表近时，在其流速较快的地区靠近河床的地段以及喀斯特发育的地区，由于地下水过滤作用也往往产生自然电位。这种电位与地形有关，在山顶为负电位，在山谷为正电位。因为它与地下水