关于重力勘查的高度改正应采用何种高程系统的讨论

重力勘查的观测值必须进行正常场与高度改正,为此要测量重力测点的平面位置与高程,尤其对高程测量精度要求甚严。以前测地工作使用经纬仪、水准仪和测距仪等,高程系统按“规范”(1)采用大地水准面的“正高系统”.近来全球卫星定位系统(GPS)开始应用于重力勘查中,GPS测量的高程为WGS-84的“大地高系统”,这样需要把“大地高”换算到“正高”.这样做即要花费许多工作量,又会增加换算中产生的误差。本文通过对地球正常重力场理论公式的分析,认为可以采用GPS测量的大地高进行重力高度改正。     

GPS在1:20万区域重力调查中的应用

近年来，在1：20万区域重力调查工作中主要使用GPS确定重力测点的空间位置。GPS测量测得的是椭球高程，而我国重力测量求得的是水准高程．目前，野外工作中采用GPS基准站周围50km范围内忽略高程异常的办法进行重力测点高程的测量．文章介绍了GPS测量原理及我国常用的大地坐标系，根据连续5年在山区进行的1：20万区域重力测量的实际资料，讨论了这种工作方法能达到的精度。     

DGPS在航空重力测量中的应用

基于DGPS在GT-1A型航空重力系统测量中的应用,针对GPS基站的位置精度和选择展开探讨,并对计算获得的空间重力异常结果进行对比分析。对比结果表明GPS基站所用位置值不同会引起测线空间重力异常的水平误差,相同测线经过水平调整后基本保持一致。GPS基站和移动站的距离长短对测线空间重力异常的局部细节幅值有影响,进行水平调整后相同测线间的内符合总精度为0.3 m Gal左右。     

喜马拉雅及其邻区的重力异常、岩石圈构造与板块动力模型

本文按统一比例尺编制了印度-青藏地区1°×1°重力异常图和地形高程图,并用滑动平均方法得到了本区5°×5°重力异常图。用地改后的1°×1°重力异常,采用组合体模型人一机联作选择法,计算了横跨印度-青藏-蒙古长达4680km的岩石圈剖面,还给出了一个楔形体重力正演公式。基本结果有:(1)MBT、MCT的倾角为10°±5°,ITS、NS、KS的倾角为75°±5°;(2)地壳滑脱面的深度在青藏之下约20km,向高喜马拉雅、MCT、MBT抬升至15km;(3)青藏高原南、北边缘均为岩石圈结构的斜坡带,界面倾角由上向下而增大。在大、小喜马拉雅之下,壳内界面(Ⅰ、Ⅱ)的倾角约12°,Moho倾角为18°,岩石圈底面倾角约36°。在祁连山带所有界面倾角都小于喜马拉雅带,其中壳内界面倾角仅约1°,Moho倾角约2°,岩石圈底面倾角约12°;(4)岩石圈厚度由印度、蒙古向高喜马拉雅和祁连山带逐渐增加,与青藏岩石圈的边缘上翘形成主动俯冲和相对逆冲势态。印度岩石圈厚度(或上地幔顶部低密层埋深)不超过50km,蒙古高原(南)厚约70km,到高喜马拉雅和祁连山下分别增加至145和122km,青藏中心地带(怒江两侧)岩石圈厚135km,向南,北边缘各减小到120和90～102km,在高喜马拉雅和祁连山下面形成25和10km的断差;(5)在青藏Moho之下厚5km的高密薄层和软流层之间有一密     

GPS 高程拟合转换正常高在重力勘探中的应用

GPS测量所提供的高程为相对于WGS-84椭球的大地高,而重力勘探中使用的是正常高.本文简要介绍了用多项式曲面拟合方法拟合高程异常的原理,并用水准仪测量的水准高程对拟合的正常高进行了精度评估,总结了采用GPS拟合高程在高精度重力勘探中的应用效果.     

重力数据库各项外部改正的计算

本文介绍的是在重力数据库系统中配备的一套重力各项外部改正计算的方法和程序,其中地形改正和均衡改正程序将远区改正范围划分为三个区:远一区为1或2公里至20公里,采用平面公式,高程数据网度为1公里×1公里;远二区为20公里至166.7公里,采用球面公式,高程数据网度为5′×5′;远三区为166.7公里至全球,采用球面公式旋转椭球体模型,为全球1°×1°高程数据网,各区一律用园域接口。为便于用户选择,每区备有多种方法。此外还备有高度改正,中间层改正和正常改正程序。用这个系统可以计算自由空间重力异常,布格重力异常和均衡重力异常值。     

新疆及邻区大地构造编图研究

新疆及邻区大地构造1150万的编图范围为北纬34°～50°，东经72°～98°，面积约370×10     

航空吊挂式定点高精度重力系统的研制与试验

我们在引进国外生产的高精度重力仪的基础上，开发研制出航空吊挂式定点高精度重力系统，并于１９９３年１月１０日至３月２４日在哈尔滨利用直升机进行野外试验，与地面高精度重力对比，取得重力精度为±０．０９１×１０￣（－５）ｍ／ｓ￣２，高程精度为±０．５１ｍ的试验成果。用这种方法可供进一步在沙漠、沼泽、及其它交通困难地区进行生产性试验工作。     

精密重力测量的应用

重力勘探在过去几年中主要应用于:(1)地壳深部构造与地壳均衡研究;(2)大地构造单元划分,圈定成矿远景区;(3)寻找储油构造和各种固体矿产。 由于现代重力测量精度的大幅度提高,使重力勘探应用领域得到了很大程度的开拓。目前,重力方法不仅可在难度较大的找矿工作中发挥作用,甚至可用于直接找矿;同时,具备了完成多种不同地质目的和要求的工程地质勘察的能力. 精密重力测量有时也称为高精度重力测量或微重力测量.前者通常是仅就测量精度与过去相比较而言的,例如,在1:5万重力勘探中,过去的异常精度要求是±0.4～±0.8mGal,现在的高精度重力勘探一般为±0.1mGal左右;微重力测量的主要含义是指这种重力测量是在微小重力差条件下进行的,这个微小重力差有时只有几十微伽,所以微重力测量对测量精度的要求更高(通常在±10μGal之内)。 精密度重力测量目前已用于以下几个方面。 (1)各种固体矿产资源的勘探 用于寻找那些由于埋深较大或规模较小或干扰背景较强的微弱重力异常的矿体。例①中科院测地所与江汉油田合作在约3000m深处找到了盐层或岩丘;②苏联在复杂地质条件下,于暗色岩中追索寻找金伯利岩甚有成效.重力场变化范围一般在0.2～0.9Gmal之间。     

中国大陆上地幔顶部地震波平均速度分布特征及中新生代陆相盆地成因模式探讨

由中国大陆地震级三维速度图象求取中国大陆上地幔顶部(50—200km深度内)平均速度图,通过它的分布特征分析,结合中国大陆1°×1°平均布格重力异常图,把中国大陆地幔顶部分为5个不同特征的构造域,并探讨了各域内中新生代陆相盆地的成因模式及其动力学原因。     

准噶尔盆地南缘盆地轮廓和构造属性及页岩气战略选区的重磁电勘探研究

准噶尔盆地油气资源丰富,位于准噶尔盆地与北天山结合部位的准噶尔盆地南缘,构造复杂,地震方法应用效果不理想,因此利用综合地球物理方法圈定研究区页岩气产出层位二叠系芦草沟组的分布深度与范围。通过200块岩石标本物性测量,获得了研究区主要地层密度、磁化率、极化率及电阻率等物性参数：研究区主要为沉积岩系,磁性普遍较弱,其中二叠系地层较三叠系地层磁性小;各地层密度差异不大,其中砂岩密度常见值2.61×10 3 kg/m 3 、泥岩密度常见值2.56×10 3 kg/m 3 、页岩密度常见值2.54×10 3 kg/m 3 ;各地层电性特征差异较大,电阻率特征呈现如下关系：砂岩>泥岩>页岩。对实测重力、磁法、大地电磁测深等地球物理数据进行处理及反演,得到了研究区布格重力异常平面等值线图、磁异常平面等值线图及大地电磁三维反演电阻率结构模型图。研究区东南部主要表现为高布格重力异常、负磁异常特征,布格重力异常峰值为9.5×10 -5 m/s 2 ,磁异常峰值为-100 nT;西北部主要表现为低布格重力异常、正磁异常特征,布格重力异常峰值为-12×10 -5 m/s 2 ,磁异常峰值280 nT。MT三维反演结果显示芦草沟组a、b段分别为较高阻和中低阻。芦草沟组总体表现为中低重力、中低电阻、低磁异常特征。结合地质资料,建立了重磁电综合解释地质剖面。根据断裂破碎带表现为低重力、低电阻、低磁异常特征,新推断出研究区8条逆断层,并进一步推断了研究区芦草沟组地层空间展布特征,为下一步勘探井位论证提供了地球物理依据。     

山区重力测量中选择校正密度值的一种方法

在山区进行重力测量,众所周知的难题之一就是地形影响大。地形影响因素虽多,但密度校正不准是形成山形异常的主要因素之一。《区域重力调查技术规定》中将其密度值规定为2．67× 103kg/m3,是为全国统一成图。然而对某一工区而言,该密度值不一定符合客观实际。布格重力异常往往与地形同象或镜象,即包含了地质因素,也包含了地形干     

青藏高原及其邻区地壳上地幔S波速度结构

利用CDSN、IRIS、GEOSCOPE等台网 33个数字台站及部分数字流动台的长周期面波资料 ,采用改进的Occam网格反演方法 ,在获得中国大陆及其邻近区域 (5°～ 5 5°N ,6 8°～ 15 0°E) 1°× 1°的 7～ 184s周期Rayleigh波群速度频散的基础上 ,进一步反演青藏高原及邻区 (2 0°～ 40°N ,75°～ 10 5°E)内每个经纬度节点介质的S波速度结构 ,获得了 0～ 42 0km深度地壳上地幔的三维速度分布。研究结果显示 :青藏高原不但具有厚壳 (6 0～ 70km)和厚岩石圈 (超过 2 0 0km) ,而且高原深部结构和速度分布存在明显的横向变化和分区特征。     

现代卫星测高重力异常分辨能力分析 及在海洋资源调查中应用

通过卫星测高重力数据与船载重力测量结果进行空间分辨率对比、海陆重力异常接图, 以及我国南黄海海域卫星测高重力对沉积盆地与隐伏构造解释的应用试验, 对现代国内外卫星测高重力数据获取与重力异常分辨能力进行了分析, 指出了现代卫星测高重力异常的精度达到4×10^-5m/s²左右, 可以满足1∶100万比例尺的海洋重力调查与辅助前期资源勘查的需要, 并对卫星测高重力技术的应用提出了建议。     

利用重力异常反演马里亚纳海沟海底地形

针对利用船舶测量海底地形效率低和成本高的缺点,选取西太平洋板块俯冲菲律宾板块而形成的马里亚纳海沟所在海域作为实验区域,依据重力地质方法（GGM）,利用重力异常数据反演海底地形。采用移去恢复技术确定了重力地质法模型的密度差异常数为2.32 g/cm³。分析比较了GGM海深模型、ETOPO1模型和直接将船测点海深数据格网化（模型1）3种海深模型之间的差异,并依据反演结果对"挑战者深渊"两侧地貌进行了研究。结果表明：GGM模型反演海底地形的结果优于ETOPO1模型,更优于将船测点海深数据直接格网化的结果;模型相对误差与海深的关系不大,受海底地形变化影响明显;在船测数据匮乏或者过于稀疏的海域,模型间海深差值结果较大;"挑战者深渊"海沟两侧的地貌有明显差异,在海沟南侧水深小于5 000 m的浅海部分,坡度平缓（2°~5°）,而在水深大于5 000 m的部分,坡度明显增大（10°~15°）;海沟北侧在整个下降阶段坡度很大（10°~15°）,11°45'N附近出现一个缓冲地带。     

华地雷琼地区玄武岩古地磁场强度研究

为了探讨玄武岩古地磁场强度的变化规律及其构造意义，对雷琼地区３．８２×１０＾６ａ以来的玄武岩采用Ｔｈｅｌｌｉｅｒｅ逐步加热法进行古地磁场强度测量，获得几个较重要的古地磁场强度和虚偶极矩变化的结果，距今（０．３５～０．０９）×１０＾６ａ期间，古地磁场强度变化为（０．０５１８～０．０５２８）ｍＴ，虚偶极矩变化为（１１．８２９～１３．５７６）×１０＾２２Ａ．ｍ＾２；（０．７１～０．４７）×１０＾６ａ期间     

日本九州岛西南沿海甑海丘花岗质砾石的年龄

引言 1970年,日本地质调查所通过东海大学丸Ⅱ考察船的巡航勘查,在甑海丘丘顶(以前称为Magoshich海丘;31°34.9′N,129°19.7′E),水深310m的Gsk70-232的地带,挖掘了大量的花岗质成分的粗砾石和中砾石。相对高度约为400m的甑海丘位于冲绳海槽的北部,处于被700～500m深海底环绕的Shimokoshiki岛南端以西,近30km地方(见图)。     

高精度重力测量在香港石硖尾滑坡治理区的应用

介绍了采用5m网度的高精度重力测量进行工程勘查的方法技术，包括测地技术、重力测量技术和三维反演技术。通过对已知山顶建筑物工程设计参数进行重力影响的消除，实现了人文干扰的改正。采用精确的直立棱柱体理论重力异常正演公式进行正演，并采用广义逆的方法进行反演，获得了香港九龙石硖尾滑坡治理区新鲜花岗岩基顶面起伏的构造特征。与钻探结果对比表明，该花岗岩基顶面深度图结果可靠。     

中国境内沿北纬40°剖面的重力异常正演拟合及地质解释

在中国境内沿北纬40°截取了长剖面,对布格重力异常和卫星重力异常进行了正演拟合计算,并结合新的大地构造划分作了初步的地质解释。结果表明:古老的陆核、原地台、地台和地块等稳定地区内部的密度值横向变化小,年轻的褶皱带等活动地区内部的密度值横向变化大。各个构造域边界的地壳消减对接带,布格重力异常反映不明显,而卫星重力异常对应较好。布格重力异常与卫星重力异常的正演拟合结果不同的地区,其地壳和上地幔的密度分布有较大的差异。这些重要结论有助于寻求卫星重力异常与布格重力异常的在机制和应用上的共性与差异,以便达到对两种重力异常的本质有更进一步认识的目的。     

静磁实验室磁模拟系统

静磁实验室磁模拟系统,主要是为研究地质体磁性,设计新的测磁方法,研究新的推断解释方法和扩大磁法勘探应用范围而建立的一种实验装置.其主要功能是在6×6×6立方米的空间中,用6米线圈组产生一任意方向的磁化场,以模拟我国任一地区的地球磁场来磁化模型体,并测量该模型体在全空间所产生的磁异常的三个分量.此磁化场可变范围为-65000～+135000%.相对线圈组中心点的磁场强度而言,磁场强度均匀变化1%的范围须有4×4×4立方米.正常场测量精度均方误差<±5γ,异常场相对百分误差小于2%.可用于航空、地面和井中的磁模拟实验.另外,还安装了互相正交的三个赫姆霍兹线圈,在中心可产生一任意方向的、强度为0～0.7奥斯特的磁化场使标本磁化,然后用测量仪器测量人控磁场磁化条件下的标本磁性,也可以提供一个无磁性的空间,供测量标本的剩余磁化强度及古地磁测量使用.