重力勘探理论基础.pptVIP

重力勘探是在重力测量学基础上发展起来的. 重力测量学时一门古老的学科。 ■ 伽利略(1564-1642)首次测量了重力加速度g； ■ 惠更斯(1629-1695)研究了摆，并于1655年制造了钟，为重力加速度g的测量奠定了基础；法国地球物理学家李歇偶然发现了，在巴黎和南美的时钟走时存在差异，直到1687年牛顿(1643-1723)才在“自然哲学的数学原理”一书中正确阐明了这一现象，从此用重力加速度g来研究地球重力正式开始了。 以研究对象与围岩存在的密度差异为前提条件的重力勘探方法，最早起源于20世纪初，当时以寻找盐丘等储油构造为目的的扭秤测量为主。 20世纪30年代中期，精密、快速和轻便的地面重力仪问世，迅速取代了扭秤测量，并且应用领域也逐渐扩大； 60年代发展起来的海洋重力测量，使地球表面70%以上的海洋区成为重力测量的主要场所，配合同期发展的人造卫星资源的分析，使重力测量法在研究全球板块构造、地球深部构造、区域地质构造、圈定含油气远景区及含煤盆地，以及寻找部分固体矿产资源等多个领域起到了重要作用。 我国的重力勘探始于1945年，到解放前只有2支队伍，在20世纪50-60年代的第一轮石油普查中立下显赫战功。 到60年代，北京地质仪器厂制造出第一台重力仪，于是重力勘探得到了巨大发展。现在已配备了航空重力测量等先进设备。 20世纪70年代末，我国开始了全国范围的区域重力调查，是一项基础性地球物理调查，是综合开发国土资源与矿产资源的基础资料，具有长期利用的价值。 现在，我国已能开展航空、陆地、海洋和井中的重力测量。 5.重力勘探的任务与目标 重力勘探的任务 测量值: 重力异常,局部重力异常,区域重力异常 研究目标:地下地质目标(矿体,地质构造等) 最终目的:根据重力异常进行地质解释 研究手段: 正演和反演问题的研究 6. 重力勘探的工作过程 野外数据采集 野外数据整理 影响因素校正 重力异常的提取 正反演模拟和地质模型建立 地质解释 1. 地球的一些基本知识回顾 地球形状参数 a=6378.16km，c=6356.76km 地球扁度: α=(a-c)/a=1/298.05 一级近似为球面；二级近似为旋转椭球面； 三级近似为梨形体面，北极高出十几米，南极凹进二十几米，南北两极不对称。 大地水准面：人们将平均海水面顺势延伸到陆地下所构成的封闭曲面视为地球的基本形状，称其为大地水准面。 地球内部结构:三层(?) 地壳:最厚80-90km,最薄10-15km,平均30-40km. 地壳:花岗岩层(硅铝层,2.7g/cm3) 玄武岩层(硅镁层,3.1g/cm3) 硅铝层和硅镁层的分界面:康拉德界面(主要的密度分界面) 地幔:地壳底界-2900km 上地幔:基性和超基性岩; 下地幔:铁,镍等金属氧化物 地幔密度3.4-5g/cm3 地幔与地壳的分解面:莫霍洛维奇面(简称莫霍面),上下密度差约0.3g/cm3 地核:2900km到地心(内核,过度带,外核) 具体物质组分还未知 据陨石成分推测为铁镍核 重力勘探的基础是万有引力定律。地面上的各点的重力值主要决定与各点上的引力和离心力。 2. 重力与重力加速度 由于物体受重力作用的结果，地球表面及附近空间的一切物体都有重量。物体的质量是表示物质运动的惯性及存在引力的属性。 重量和质量的区别与联系？G=mg [重力]物体所有的重力是除该物体之外的地球质量及其它天体质量对物体产生的引力和该物体随着地球自转而引起的惯性离心力的合力。 重力＝引力＋惯性离心力 G=F+C 重力 地球质量产生的引力 方向大致指向地心; 太阳/月亮的引力暂时 忽略; 物体随地球自转的惯性离心力,方向垂直于地心轴向外 2. 重力加速度 [重力场强度]物体受到的重力作用的大小还与其本身的质量大小有关。单位质量的物体在重力场域中所受的重力称为重力场强度。 [重力加速度]当物体只受重力作用而不受其它作用时，就会自由下落，自由下落的加速度称为重力加速度。 重力加速度与重力的关系： G=mg 重力加速度的单位：m/s2,重力的单位是N；若m=1, G=g 因此,实际测量时测量的是g. 重力的法定计量单位N,重力加速度的单位m/s2 规定10-6 m/s2为国际通用重力单位g.u.(gravity unit):