重力勘探1-岩矿石密度、重力勘探基本理论.pptVIP

2.应用地球物理学的学科分类 △按所应用的物理性质分类 重力勘探 磁法勘探 电法勘探 地震勘探 放射性勘探 地热勘探 第二章 重力勘探 重力勘探：以地壳中岩（矿）间的密度差异为基础，通过观测和研究天然重力场的变化规律，以查明地质构造和寻找有用矿产的物探方法。 应用领域：可以用于研究深部构造和区域地质构造，探查含油气远景区的地质构造，寻找盐丘，圈定煤田盆地等。必威体育精装版发展的方法技术还可以研究局部构造甚至直接研究油气藏。 岩(矿)石的密度 二、岩石、矿石标本的密度测定 第一节 重力勘探的理论基础 一、重力场与重力位 地球周围有重力作用的空间称为重力场，根据牛顿第二定律： 那么则有单位质量所受的重力，即重力场强度为： 空间某点的重力场强度与该点的重力加速度相等，且方向一致 在地球物理学中所称的重力就是指重力场强度，重力场强度实际上就是重力加速度。 2.重力位与大地水准面 重力场的性质除了用矢量g来描述外，还可以用重力位这一标量函数来描述 对该标量函数沿不同方向求导数，恰好等于重力场强度（g）在相应方向上的分量，这个标量函数就叫做重力位函数，简称重力位： 当s方向与g方向垂直时 若W（x，y，z）=c表示空间的曲面，该曲面上重力位处处等于常数c，则此曲面为“重力等位面”，重力等位面处处与重力g正交。当c取某一定值等位面与平均海平面重合时，这个等位面称为“大地水准面” 当s方向与g方向平行时 由此可见，重力g是重力位沿重力方向的导数 由于地球内部物质密度的不均匀性，地球重力位等位面之间的一般是不平行的。 重力等位面既不相交，又不平行，而重力又与之垂直，重力线一定是一条曲线，而通常所说的铅锤线，则是重力线在该处的切线，它代表着该处的重力方向。 大地水准面是一个特殊的重力等位面。由于地球表面70%以上为海水覆盖，因此，通常用大地水准面表示地球的基本形状。如果海水面是一个平静，这个水准面即为大地水准面。但海水面永远不会平静，所以，一般是将平均的海平面作为大地水准面，大地水准面也是一个十分复杂的曲面。 大地水准面形状 大地水准面形状 二、地球的重力场 （一）正常重力场 2.地球表面正常重力场的基本特征 正常重力值不是客观存在的，它是人们根据需要而提出来的 正常重力值只与纬度有关，在赤道处最小（9780300g.u.），两极处最大（ 9832087g.u. ），相差51787g.u. 正常重力值随纬度变化的变化率在纬度为45°处最大，而在赤道和两极处为零 正常重力值随高度增加而减小，其变化率为-3.086g.u./m （二）重力随时间的变化 1.长期变化 原因：地壳内部的物质运动，如岩浆活动、构造运动、板块运动有关。 特点：变化十分缓慢、幅度小，在短时间内变化很弱，故在重力勘探中不予考虑。 2.短期变化（日变化） 原因：地球与太阳、月亮之间的相互位置变化引起的（即与天体运动有关） 特点：周期短（24小时）、变化幅度较大，可达到2~3g.u. （三）重力异常 1.重力异常的定义： 在重力勘探中，由地下岩（矿）石密度分布不均匀所引起的重力变化成为重力异常。 4.引起重力异常的条件 4.引起重力异常的条件 探测对象与围岩要有一定的密度差 岩层密度必须在横向上有变化，即岩层内部有密度不同的地质体存在，或岩层有一定的构造形态。 剩余质量不能太小（即探测对象要有一定的规模） 探测对象不能埋藏过深 （例如，?m=50万吨的球形矿体，当中心埋深为100米，可产生355μ Gal的异常，当中心埋深为1000米；则只能产生3.4μ Gal的异常，该强度的异常仪器不能观测到。） 小结 岩矿石（岩浆岩、变质岩、沉积岩）的密度，岩矿石标本密度的测定 重力、重力位、重力等位面（大地水准面） 地球的重力场（正常重力场、重力场随时间的变化、重力异常） 地表（观测面） 大地水准面 2.造成观测值和g0值之间差别的原因 （1）重力观测是在地球的自然表面上而不是在大地水准面上进行的（自然表面与大地水准面间的物质及测点与大地水准面间的高差会引起重力的变化） （2）地壳内部物质密度的不均匀分布 （3）重力日变化 * * 复习：绪论 三大岩类物质循环 一、岩矿石的密度 （一）岩（矿）石密度的一般规律 1.火成（岩浆）岩密度＞变质岩密度＞沉积岩密度 根据长期研究的结果，认为决定岩、矿石密度的主要因素为： 组成岩石的各种矿物成分及其含量的多少； 岩石中孔隙度大小及孔隙中的充填物成分； 岩石所承受的压力等。 2.火成岩（2.5～3.6 g /cm3） （1）主要取决于矿物成分及其含量的百分比，由酸性→中性→基性→超基性岩