布格重力异常地形校正方法在微重力勘探中的缺点及其纠正方法

多年来,不论重力勘探程度如何,在布格重力异常计算中都必须经过地形改正和中间层改正。本文通过分析在计算布格重力异常时地改和中间层改正对测点的重力补偿,提出了取消中间层改正以适应微重力勘探精细解释需要的地形校正方法。该方法建立在对实际地形（岩性）的正演基础上,可以根据施工地区的地质条件合理选择重力基准面进行可变密度地形校正。使用该方法可以比较好地消除地形起伏和不均匀岩性对测点产生的重力影响,从而得到比较可信的重力异常数据。     

青藏高原重力异常与地形高程的负相关校正

针对消除青藏高原重力异常与地形高程呈负相关关系所引起的假异常,提出了均衡校正和残余负相关校正相结合的一套具有可操作性的校正方法,并对青藏高原可可西里地区重力异常数据进行了处理,效果明显,验证了方法的有效性.     

169km以远地壳质量的重力校正值高精度计算及其数值特征

以前国内重力勘探教科书中,关于2.0 km以远地壳质量重力校正值的计算仅限于2.0~166.7 km圆形环带以内,并且采用的是直角坐标系内成立的计算公式。近年,中国地质调查局推出直角坐标系公式和球坐标系公式一起应用的重力校正值计算程序,但校正值计算涉及范围仍然局限于2.0~166.7 km圆形环带内。笔者曾推导出球壳型六面体重力场△g(zi)公式和其他与重力校正计算相关的公式,现用这些公式开展纯球坐标系内地壳质量的重力校正值高精度计算及其数值特征研究。取得的成果是:1全球陆地和海洋表面、尺度约40 km正方形网格上,169km以远地壳全部质量重力校正值计算;2中国陆地2'×2'网格上,169 km以远地壳全部质量重力校正值计算;3西藏雅江大转弯3°×2°小区地表、尺度约0.556 km正方形网格上,169 km以远地壳全部质量重力校正值计算。通过对上述全球和局部地区169 km以远地壳质量的重力校正值分布特征分析,得到如下结论:1全球重力校正值的最大值、最小值和平均值分别为106.990×10-5m/s2(87.877°E,32.271°N),-41.146×10-5m/s2(166.122°E,28.327°N)和-16.439×10-5m/s2,其数值分布特征与全球高程/海深分布特征基本一致。2在局部地区,169~1 272 km大环带的地壳质量的陆地地形校正值分布特征与该区高程分布特征基本一致。这说明,在地形高程差异大的地区,重力校正值中存在与地形高程正相关的高频成分,与以前众多专家的认识大不相同。实际上,该高频成分是由计算区本身相邻计算点之间存在较大的高程差值引起的。3无论局部地区及其周围陆高或海深变化多么大,1 272 km以远地壳质量的重力校正值均近似为数值很小的常数,可以不计算。4当局部地区及其周围高程或海深变化均很平缓时,169 km以远地壳全部质量的重力校正值也近似为常数,也可以不计算。此成果对于完善地壳质量重力校正值高精度计算有重要意义。     

关于确定山区区域重力测量中间层校正系数的几点意见

文献[1]中提出:在山区区域重力测量工作中,对于百公里以上的巨大重力异常,地形校正半径应大至1000km才能避免地形对重力异常的干扰;对于1000km以外的地形影响与均衡重力影响,能够很好地互相抵消,因而不必进行校正。文献中还采     

有限元重力任意复杂地形校正方法研究

提出了一种有限元重力任意复杂地形的校正方法,以解决重力勘探中地形改正问题。利用改进的有限元地形体正演模拟算法,计算任意地形条件下地下密度异常体在地表所引起的重力响应。研究结果表明,在任意复杂地形影响下,经过有限元地形校正后,重力响应曲线可更加直观地反映出地下密度异常体赋存状态,与模型设置相符,表明了该方法的有效性。     

重力勘探在沉积型铝土矿床调查中的应用研究

我国北方沉积型铝土矿主要赋存于奥陶系灰岩与石炭系中统本溪组接触面的凹斗处,由于该接触面存在一定的密度差,故可以利用布格重力异常的低值区来圈定靶区。但由于观测面的起伏变化以及中间层校正和地形校正时密度选择不准的影响,使得布格重力异常会出现与地形成镜像或同向关系的"虚假异常",这给靶区的圈定造成了一定的影响。为消除或削弱这种"虚假异常",采用曲面处理方法和回归分析方法对布格重力异常进行处理。结果表明,通过这两种处理方法很好地消除了布格重力异常中的"虚假异常",正确地反映了奥陶系灰岩与石炭系接触面凹斗的起伏形态,准确地圈定了靶区,达到了高效找矿的目的。     

数字图像技术在重力异常地形校正中的应用

通过对地形体及其密度信息数字图像化,利用计算机仿真能较精确地计算出地形体在任意一点的重力场强度。在重力异常地形校正时,用各测点的实测数据减去相应测点的地形体重力场强度,即得到地形改正和中间层改正后的重力场强度。这样,重力异常校正中的地形改正和中间层改正可一并完成,既简化了校正的工作步骤,又提高了准确性。通过地形体实例,分别用数字图像仿真计算和积分精确计算其重力场强度,结果表明,二者计算结果十分相近。用数字图像仿真计算地形体重力场强度,误差较小,准确性较高,该方法完全适合重力异常地形校正。     

变密度地形中间层校正

多年来,我们在平原地区进行重力工作,中间层、地形校正都是采用某一密度值,去代替工区内多样变化的密度,纵然存在较大的密度误差,但由于高差小,所得重力校正值误差仍能在容许范围以内。     

重力测量区域校正的新方法——应用网函数插值法计算重力区域场

在金属矿重力勘探工作中,重力区域场校正到目前为止仍是一个急待解决而又未解决好的问题。     

北美区域重磁相关异常

重磁异常结合其他地质、地球物理资料进行相关分析,有利于提高位场异常地质解释的质量。利用等效点源反演绘制的图件,来研究北美及相邻海域的地面自由空间重力异常、POGO(线轨道地球物理观测)卫星磁异常,以及区域热流和构造信息间的视一空间相关关系。在卫星高度上相关异常的区域位场,也用泊松理论在重、磁场导数异常之间,移动窗口线性回归作定量分析。在大陆地区观测到长波长重磁异常之间的一种反相关关系。重力异常为负、磁力异常为正的地区,其特点是地壳相对较厚,磁化强度较高。例如:一个突出的磁力高与爱那达科盆地向辛辛那堤穹窿延伸的重力低相对应。磁力异常为负、重力异常为正的地区,其特征是地壳较薄,区域热流值较高。如:北美和中美洲的科迪勒拉地区,以及黄石地热区。虽然,海洋区域的重磁异常显示弱相关,但统计相关的符号一般为正。     

物化探测地工作采用GPS定位时进行高程异常改正的研究探讨

本文叙述了我国现行高程系统与ＧＰＳ高程系统垢区别,介绍了ＧＰＳ求解的大地高转换为正常高的几种方法,具体提出了１：２０万区域重力调查中用ＧＰＳ定位时所求测点高程应进行高程异常改正及高程异常对区域重力调查精度的影响。对区域重力调查及其它物化探测地工作有一这的指导意义。     

Quality Evaluation of Land Gravity Data in the Latest Global Gravity Database V23

In order to evaluate the quality of the land gravity data in the latest global gravity database V23, the authors chose the gravity data of eight blocks with a total area of 1 330 000 km² to compare and analyze, and these blocks involved seven countries, including the United States, Peru, Ireland, South Africa, Kenya, Australia, and China. Based on the free-air gravity anomaly data of the latest global gravity database V23, the authors obtained the calculated Bouguer gravity anomaly using the gravity correction methods within the pure spherical coordinate system in these eight blocks. Then, the correlation coefficients between the measured Bouguer gravity anomaly and the calculated Bouguer gravity anomaly were calculated by the correlation analysis method in these eight blocks. Finally, through comprehensive analysis of the features of these correlation coefficients and differences between the measured Bouguer gravity anomaly and the calculated Bouguer gravity anomaly in these eight blocks, the quality of the gravity data of these eight blocks was evaluated in the latest global gravity database V23. The results showed that the latest global gravity database V23, released by Scripps Institution of Oceanography, integrated a large number of the ground or airborne gravity data measuring in an earlier era, and the newly surveyed ground or airborne gravity data may not be integrated into the database. The quality of land gravity data is relatively high in the areas with a large number of older ground or airborne gravity data, otherwise it is low in the zones with a lower gravity working degrees.     

最佳向上延拓高度的估计

提出根据两个相邻高度重力异常向上延拓值相关系数与高度的关系 ,以估计应用向上延拓分离区域及剩余重力异常的最佳向上延拓高度的方法。二维模型计算表明 ,不同高度的观测重力异常向上延拓值和观测面上区域重力异常值的互相关系数与高度的关系曲线 ,存在一个明显的极大值 ;这个极大值对应的高度 ,就是从观测异常中分离出这一区域重力异常所需要的最佳向上延拓高度。两个相邻高度重力异常向上延拓值之间的互相关系数与高度的关系曲线 ,存在一个明显的转折点 ,这个转折点对应的高度 ,就是所求的最佳向上延拓高度。应用本方法处理华南北部地区布格重力异常的结果表明 ,由于引起本区区域重力异常的地质因素 ,除了莫霍面及上地壳底面外 ,还受到本区广泛分布甚至出露的花岗岩的影响 ;所以为了从观测异常中分离这一区域异常所需要的最佳向上延拓高度为 2 0 0km ,小于莫霍面及上地壳底界面的平均深度。为了从观测异常中分离出由莫霍面引起的重力异常所需要的向上延拓高度 ,达到 15 0km。因此 ,应用本方法处理实测重力资料 ,必须首先了解引起区域重力异常的场源情况。     

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.     

江苏矿产资源潜力评价重力专题属性库结构

介绍了基于MapGIS平台的重力测量工作程度图、布格重力异常图、剩余重力异常图和重力推断地质构造图属性库结构及字段要求,属性库规范、有序,已在江苏矿产资源潜力评价中得到应用。     

俯斜式混凝土重力挡土墙强震反应数值模拟

首先,介绍了基于OpenSees独立开发的一套用于挡土墙-土地震反应相互作用有限元分析计算软件RW_2DPS.据此建立了俯斜式混凝土重力挡土墙-土强震相互作用有限元模型.模型中,引入非线性有限元计算方法,选用多屈服面弹塑性本构模型模拟砂土的动力属性,应用零长度接触单元模拟墙与土体之间的接触特性,且采用一致耗能阻尼边界与速度边界条件.最后,输入随机地震动,进行挡土墙-土强震反应分析,并重点探讨墙背地震土压力和水平地震惯性力沿挡土墙高度分布规律.结果表明,墙背动土压力峰值出现在距挡土墙底约1/3墙高处;挡土墙背加速度具有放大效应,加速度峰值出现在挡土墙顶部;不同地震动作用下,加速度放大系数沿墙高分布规律不同,动土压力沿墙高变化规律基本一致.     

Gravity and height changes in the ocean-continent transition zone in western Colombia

Crustal studies in western Colombia, by deep seismic, gravity and geomagnetic surveys, during the last two decades have revealed an extremely anomalous crustal structure as compared to the South American Andes further south. Strong gravity gradients and differences in seismic velocities showed a transition from oceanic to continental character between the Western and Central Andes.

Measured gravity and height variations of opposite sign and lengths of 50 to 100 km on three east-west running profiles correlate surprisingly well with the typical positive Bouguer anomaly of the Western Andes which represents an isostatic instability. A gravity decrease of 0.5–1.0 mGal on two profiles and an increase on an intermediate one and corresponding ratios of gravity to apparent height variations of nearly −20 mGal/m are interpreted as consequences of deep-seated density variations. They may be related to collision tectonics and recent obduction processes between aseismic ridges riding on the Pacific Nazca plate and the continent.     

关于油气勘探开发中的高程及其确定方法

针对目前油气勘探开发中应采用哪一个系统的高程问题, 进一步做了论证和说明, 并指出用大地高代替高程的看法是不对的;还介绍测定正常高或正高的新手段和新方法。该方法可以充分发挥油气勘探中重力数据的作用, 使正常高和重力异常能以很高精度一并地确定出来, 如此可满足油气勘探的需要。     

Gravity field recovery from airborne gradiometer data using collaction and taking into account correlated errors

Least squares collocation is a very comprehensive method for gravity field modelling, since it may use known noise characteristics of the data. In many earlier applications the errors affecting the data were considered uncorrelated, mainly due to the difficulty in estimating the systematic character of such kind of errors. In this study, error covariance functions of airborne gravity gradiometer data are estimated by comparing model covariance functions with empirical covariance functions of the gravity gradiometer data. The model covariance functions were estimated from accurate surface gravity data and continuated upward to the height of the airborne measurements using the covariance propagation law. The estimated error covariance functions were modeled as finite ones and used as an additional information for the prediction of gravity anomalies from gravity gradiometer data. The assessment of the prediction results was made by comparing the gravity values predicted from the airborne gradient data and showed up to 25% improvement compared to not using correlated errors.     

数据库在东海油气勘探及海洋地质调查中的应用

1984年以来,我们在计算机上建立了地震层位和速度、重磁等地质数据库应用系统,配备了相应的数据处理、绘图软件包;目前正在建立沉积数据库。这些工作已成为地矿部石油普查勘探数据库系统的一部分。