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。     

一九八三年物探专业攻读硕士学位研究生入学试题选(一)

一、武汉地质学院北京研究生部试题重力测量与重力勘探一、解释下列名词或术语(20分) 1.重力异常。 2.剩余密度和剩余质量。 3.重力异常解释的正问题、反问题。 4.重力测量的动力法和静力法。 5.重力的水平梯度和重力总水平梯度矢量。二、简述重力仪观测结果的外部改正(纬度、高度、中间层及地形改正)的作用及作法。(20分) 三、试述国产ZSM石英弹簧重力仪弹性系统的测量(重力变化的)原理(画示意图)和温度补偿原理,并解释“零点(补偿)读数法”及其作用。(15分)     

辽宁省深部构造特征及其地质意义

本文应用了最新取得的“五统一”区域重力成果，并经过对浅表松散槽的密度亏损进行补偿改正后，求取了全省的区域重力场及其垂向二次导数，计算了莫氏面等深度图。在分析区域重力场及其垂向二次导数异常特征和莫氏面起伏特征的基础上，划分出辽宁深部构造的基本格局。     

全国铀矿资源潜力评价重力数据处理与研究

通过对全国39个铀成矿带和29个预测区的重力数据处理、重力异常提取、地质构造推断,为全国铀矿资源潜力评价提供了构造单元、断裂构造、岩体范围及深度、盆地范围和地层结构等预测要素。总结了铀成矿环境的重力场特征,与热液成矿作用有关的铀矿（花岗岩型、火山岩型、及部分碳硅泥岩型）主要位于区域重力场从高场向低场过渡的部位或偏向低场区域,主要成矿要素花岗岩岩体、火山盆地均表现为重力低场;大型砂岩型铀矿成矿盆地位于区域重力场的高场区域,而蚀源区则为低场,盆地边缘或内部的隆起区一般位于剩余重力高场区;与上述各类型铀成矿有密切关系的断裂构造在重力场中显示为梯度带、不同性质重力异常的分界线、串珠状异常或条带状异常。     

中国视密度图与大地构造单元

提出根据区域重力异常计算地壳表层视密度分布的方法。依据原观测平面异常与延拓到某一高度平面异常的差值场所具有的突出浅源异常、压制深源异常的特点 ,按维纳滤波原理 ,应用多层格林等效层模型精确模拟该差值重力场的径向对数功率谱 ,设计重力场在频率域进行异常分离的具有自适应性的优选延拓算子 ,实现垂向异常分离。利用重力场可看成由许多等效直立棱柱体叠加的原理 ,在频率域内 ,通过换算重力场的一次导数 ,计算出视密度的分布。用上述方法处理中国布格重力异常图 ,获得了中国地壳表层 0 10km剩余重力异常 ,并成功编制视密度图。比较表明 ,视密度的分布特征与大地构造单元及分区有较好的对应关系。地壳表层的岩石密度分布的获得 ,为中国的基础地质与构造研究提供了重要依据。     

青藏高原重力场特征和地壳构造

本文利用布格重力异常图,结合其它地质和地球物理资料,探讨了青藏高原区域重力场和剩余重力场特征及所反映的地壳构造。     

西藏热布喀、申扎地区重力异常解释及成矿远景区预测

重力异常解释主要依据1:25万区域重力调查资料,结合航磁以及区域地质、区域化探等资料,以剩余布格重力异常为基础,划分出82个局部重力异常,包含重力高40个,重力低42个。其中火山岩和沉积岩引起的异常59个;酸性侵入岩和中性侵入岩引起的异常22个;基性岩引起的异常1个。并通过定量计算取得了具有代表性的局部重力异常的产状参数。以重力场反映的构造—岩浆条件和局部异常找矿程度为基础,结合成矿地质环境、化探背景,总结了已知矿点与重力异常的关系,即多金属矿产多分布在石炭系永珠组地层和花岗岩接触带上,对应剩余重力高值异常以及零值线附近和剩余重力异常梯级带上;金矿应选择在推覆构造带内或石炭系地层分布地段,且剩余重力异常表现为高值区。通过以上分析,将该区划分成矿远景区6处。     

西藏热布喀、申扎地区重力异常解释及成矿远景区预测

重力异常解释主要依据1:25万区域重力调查资料,结合航磁以及区域地质、区域化探等资料,以剩余布格重力异常为基础,划分出82个局部重力异常,包含重力高40个,重力低42个。其中火山岩和沉积岩引起的异常59个;酸性侵入岩和中性侵入岩引起的异常22个;基性岩引起的异常1个。并通过定量计算取得了具有代表性的局部重力异常的产状参数。以重力场反映的构造—岩浆条件和局部异常找矿程度为基础,结合成矿地质环境、化探背景,总结了已知矿点与重力异常的关系,即多金属矿产多分布在石炭系永珠组地层和花岗岩接触带上,对应剩余重力高值异常以及零值线附近和剩余重力异常梯级带上;金矿应选择在推覆构造带内或石炭系地层分布地段,且剩余重力异常表现为高值区。通过以上分析,将该区划分成矿远景区6处。     

桂西地区重力场小波多重分解及地质意义

重力场包含了各种密度不均匀体的叠加效应.为了更好地划分重力异常,尝试利用具有多尺度分析功能的小波分析进行重力场的分离.通过对桂西地区重力场进行小波多重分解,分离出埋藏较浅、尺度较小的源体和埋藏较深、尺度较大的源体,反映了不同深度和尺度地质体密度的不均匀性,较好地圈定了构造盆地、深部隐伏岩体,并直观地显示了其产状变化特征.因此,利用小波分析进行重力场分解具有较好的效果,值得进一步推广使用.     

老挝万象平原重力异常及其地质体特征

老挝万象平原盐类矿层赋存于古近纪古新统塔贡组中,含钾矿物以光卤石为主,少量钾石盐。老挝万象平原全区重力为负值,重力场总趋势为西高东(北)低。重力负异常及重力低是由于新生界厚度大、特别是岩盐厚度大,且白垩系基底埋藏深引起。重力高区域与上述相反,是由于古近纪岩盐厚度小、埋藏浅引起;重力高与重力低之间的梯度带多数是由于岩盐及钾盐层埋深及厚度在重力高到重力低之间埋深迅速变浅,厚度快速增大引起。在万象平原东利用重力异常进行钾盐勘查布置钻孔时,应选择重力负异常区及剩余重力异常图上的重力低或以重力低为主的区域,首批钻孔应布在重力负异常及剩余重力异常图上的重力低的中心附近的梯度带上。即布置在靠近盐背斜中心附近的斜坡上。     

四川甲基卡锂矿田伟晶岩脉的地球物理探测效果——以新三号脉(X03)为例

四川甲基卡矿田是中国乃至世界上锂辉石资源量最集中的地区之一,近年来发现的新三号脉(X03)的氧化锂资源量达88.55万吨,是亚洲第一大锂辉石单脉。文章在多年实践工作的基础上,总结了新三号脉(X03)的重力、磁法、电法综合物探特征,发现新三号脉(X03)具有以下综合地球物理特征:①重力成果显示其位于布格重力梯度带、剩余重力低异常区域;②磁法成果显示其位于地磁化极梯度带、磁源重力低异常区域;③电法方面,大功率激电中梯成果显示其位于视电阻率南北向高异常分布区域;测深成果显示其位于浅部视电阻率高异常中,深部分布有规模和强度更大的视电阻率高异常。这些地球物理特征与脉体的规模、埋藏深度、延伸长度等地质特征相一致。同时,野外地质特征发现已知含矿脉体主要呈南北向分布,因此,可将南北向分布的视电阻率高异常区作为下一步勘探的重点。     

二代小波变换在重力场源分离中的应用

野外采集的重力数据是地下各类地质体重力场的叠加反映,如何有效地分离深源场和浅源场是重力资料处理中的一项重要内容。基于二代小波变换基本理论,在一维的基础上,给出了二维Haar预测算子的构造方法,并利用密度模型正演模拟,证明了二代小波变换实现多尺度分解的有效性,并以苏北某地区重力数据为例,应用二代小波变换开展浅部和深部重力异常场的分离。结果表明,该方法简单实用,在重力数据的场源分离中可以发挥重要的作用,对研究区域性断裂构造特征、划分构造单元、圈定隆坳格局等方面的地质问题具有参考价值。     

重力场定义的澄清

《朗曼现代英文词典》(LongmanModernEnglishDictionary)、《牛津高阶英汉双解词典》(OxfordAdvancedLearner’sEnglish ChineseDictionary)、《韦氏词典》(Merriam Webster’sNewCollegiateDictionary)、作为地球物理专业词汇定义源的《勘探地球物理百科词典》(EncyclopedicDictionaryofExplorationGeo physics)以及中国的一些重力教科书、专著及词典 ,把重力场定义为重力或重力作用存在的空间 ,重力效应可以测量的空间 ,即 :力或重力存在的空间。这个定义不同于国外英文地球物理教科书、专著及中、英、俄文场论教科书对重力场的定义 :空间中的重力。定义重力场为重力存在的空间 ,混淆了“场”本身及“场域”的概念 ,并不是一个标准的物理或地球物理定义 ,是一种误导。物理场是空间中存在的一种物理作用或效应 ,分布于引起它的场源体周围。两个物体之间存在着的相互作用力 ,通过每个物体引起的引力场给予另一个物体。重力场可以定义如下 :地球内部及其附近空间一点处存在的重力作用 ,或单位质量受到的重力。重力场是一种力或力场 ,存在于地球表面及其附近的空间。重力场不是空间 ,重力场的测量应当是在重力场存在的空间或场域中 ,而不是在重力场中进行。     

姚家岭地区重力场视密度三维反演应用

重力场数据处理涉及的内容一般有场的延拓、方向导数以及局部场、背景场分离提取等,它们均属于重力异常分离问题的范畴。而重力场视密度三维反演技术是根据重力异常求取和确定场源体视密度的三维分布,其视密度分布图与地层岩性、地质构造以及地下矿体直接关联。对姚家岭地区重力场视密度三维反演技术的应用结果表明,视密度分布图对区内不同岩性地层的分布、褶皱和坳陷构造的分布特征等地质现象取得了良好的应用效果。     

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。     

基于便携激光测距仪的重力测量近区地形改正系统

介绍了基于便携式激光测距仪的重力近区地形改正仪器系统。根据激光测距原理成功研发了适用于大比例尺重力测量近区地形改正仪器,并开发出了相应的配套软件,形成一套完整的重力测量近区地形改正系统（GTCS-1）。通过野外试验证明,该系统具有测量精度高、重量轻、便于携带、成本低、适应性强及操作简单等特点。     

用重力法寻找铁矿的几点经验

重力勘探是普查找铁矿的重要手段之一,其物理基础是岩石和矿石的密度差.岩石和矿石的磁性差异可以达到几个数量级,而密度差的变化范围却很窄.所以,在重力勘探工作中,技术要求严格,对测点的高差、地形、测量仪器的零点漂移以及地理纬度都必须作相应的改正.对某些干扰场,如区域重力场、基岩起伏等,由于它们对矿体的重力影响很大.在解释重力测量结果之前,也必须进行改正,以便消除这些影响,突出矿体的异常.本文简要地介绍我们在这方面所取得的经验,供从事重力法找铁矿工作的同志们参考.     

使用1∶1万数字地形图进行重力近区地形改正方法试验研究

近年来随着1∶50 000重力调查项目的开展,在复杂地形尤其是通视条件差的地区,野外重力近区地改测量难以有效开展。本次研究试验结合本溪市地区开展的1∶50 000重力调查项目进行,在研究中尝试应用1∶10 000数字地形图开展近区地形改正,并将计算结果与野外实际测量进行对比验证。试验结果表明,应用1∶10 000数字地形图开展重力近区地形改正的观测精度达到±0.018×10-5 m/s2,精度高于中国地质调查局地球物理勘查规范中1∶50 000重力调查近区地改观测精度。本次试验研究表明,使用1∶10 000数字地形图进行重力近区地形改正,可以提高精度和效率、节省野外测量成本,并在今后重力近区地改中推广应用。     

内蒙古高尔旗半隐伏银铅锌多金属矿中大比例尺重力测量应用效果

在内蒙古高尔旗银铅锌多金属矿玄武岩覆盖区开展了重力测量工作。矿体处在1∶5万剩余重力正负异常交替带之负异常一侧等值线同向扭曲处。1∶1万重力、激电、土壤测量成果显示,矿体与近EW向条带状视极化率异常、土壤铜铅锌银等多金属异常带相对应,处在重力、视电阻率高低异常的变化带上。矿体北侧对应剩余重力负异常、低阻,南侧对应剩余重力正异常、高阻。北侧剩余重力负异常为较低密度的隐伏岩体(石炭系正长花岗岩)引起,低阻主要与近EW向构造破碎带及赋存其中的大脉网脉状矿(化)体有关;剩余重力正异常与较高密度泥鳅河组有关,高阻是泥鳅河组细粒长石石英砂岩、粉砂岩引起,也许正是这套细粒长石石英砂岩及粉砂岩的致密性对矿液的运移起到了阻隔作用,才得以在其北侧的构造破碎带中富集成矿。可见中大比例尺重力、激电、土壤测量工作不仅为研究成矿环境提拱了重要的地球物理依据,同时也为矿体定位提供了重要信息。     

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。