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绪论1

一、重力勘探课程的主要内容1

二、重力勘探发展简史、现状和展望1

第一章重力勘探的理论基础5

1.1有关地球的某些基本知识5

一、地球的形状5

二、地球的内部结构5

1.2 地球的重力和重力场7

1.3重力场的数学解析式7

一、引力8

二、离心力9

三、重力9

1.4 重力位函数及其各阶偏导数9

1.5 重力等位面及其与重力位一阶导数的关系14

1.6 重力位二阶导数和重力等位面形状的关系15

1.7正常重力公式和重力位二阶导数的正常值20

一、正常重力公式21

二、重力位二阶导数的正常值22

1.8 重力测量方法和原理24

1.9 实测重力值的组成因素和重力异常25

1.10 重力勘探的一般概念28

第二章重力仪31

2.1重力仪概论31

一、重力仪的基本构造和要求31

二、重力仪的测读机构和测读方法33

三、重力仪的基本平衡方程式和灵敏度34

四、影响重力仪精度的主要因素和误差的消除方法38

2.2阿斯卡尼亚GS型金属弹簧重力仪44

一、构造44

二、平衡方程式和灵敏度45

三、读数方法46

四、关于光电池“钝点”的概念46

五、格值测定48

2.3石英弹簧重力仪48

一、ZSM型石英弹簧重力仪49

二、渥登(Workden)石英弹簧重力仪50

三、CG型石英弹簧重力仪51

四、石英弹簧重力仪的平衡方程式和灵敏度53

五、石英弹簧重力仪的温度补偿原理56

六、重力仪读数和重力变化的关系56

2.4石英弹簧重力仪的检查、调节和常数测定57

一、重力仪的调节57

二、重力仪格值的测定60

三、重力仪混合零点位移规律的试验61

四、重力仪一致性的试验62

第三章重力勘探的野外工作方法和技术63

3.1不同地质勘探阶段的重力测量方法和技术要求63

一、重力予查63

二、重力普查63

三、重力详查64

四、重力细测64

3.2 重力基点网65

3.3重力仪的野外观测方法及零点改正66

一、单次观测66

二、重复观测67

3.4 检查观测和补充观测69

3.5 重力勘探中的测地工作69

第四章重力观测数据的整理72

4.1基点网观测数据的整理72

一、基点网的闭合差72

二、基点网平差72

三、求出各基点相对总基点重力差75

4.2重力仪观测结果的外部改正76

一、正常场改正(纬度改正)76

二、地形改正76

三、中间层引力改正84

四、高度改正84

4.3各项改正误差的来源及其对异常形态的影响86

一、布格改正86

二、地形改正87

三、正常场改正(纬度改正)87

4.4重力异常的图示88

一、布格重力异常平面图88

二、布格重力异常剖面图88

三、重力异常平面剖面图89

第五章海洋及航空重力测量104

5.1 海洋及航空重力测量的基本方法104

5.2 ZD1-70型海底重力仪简介105

5.3 GSS-2海洋重力仪简介105

5.4 海洋弦线重力仪107

5.5海洋重力测量的各项改正108

一、二次项改正(布朗改正)108

二、厄缶改正108

三、高度改正109

四、中间层改正109

五、潮汐改正110

5.6 航空重力测量简介110

第六章扭秤测量112

6.1 扭秤的构造和工作原理112

6.2几种常用扭秤的平衡方程式114

一、Z-40型扭秤114

二、E-54型扭秤116

6.3 扭秤的记录方式116

6.4扭秤记录的整理方法117

一、三方位记录的整理117

二、五方位记录的整理118

6.5扭秤观测结果的改正119

一、地形改正119

二、扭秤观测结果的正常改正123

6.6重力位二阶导数异常的图示125

一、水平梯度异常矢量平面图的作法125

二、曲率异常矢量平面图的作法125

三、Vxz和V？剖面图的绘制126

6.7重力异常和重力位二阶导数异常的换算126

一、利用重力异常计算Vxz和Vyz127

二、利用二阶导数Vxz和Vyz求Δg127

三、用高精度重力仪测量重力位垂向二阶导数Vxz的方法128

6.8 扭秤测量的野外工作129

第七章岩石密度测定131

7.1 岩石与矿石的密度131

7.2岩石和矿石标本的密度测定133

一、对密度测定的要求133

二、采集岩石标本时应注意的问题134

三、常用的密度测定方法134

7.3利用重力测量确定中间层平均密度136

一、重力剖面法136

二、用最小二乘法确定中间层密度136

三、用统计方法求中间层密度139

四、重力测井139

7.4 密度资料的整理和表示方法140

第八章重力异常正、反问题的解法142

8.1 解正问题的基本公式142

8.2几种规则几何形状地质体正、反问题的解法144

一、均匀球体144

二、水平圆柱体151

三、倾斜台阶(倾斜断层)157

四、垂直台阶(垂直断层)163

五、半无限大水平物质面167

六、倾斜脉169

七、底部向下无限延深的垂直脉174

八、垂直物质线174

8.3复杂形体重力异常的正演计算176

一、荣克Δg二度体量板的制作和使用176

二、甘布尔采夫Δg二度体量板的制作和使用178

三、荣克Fxz和Fzz二度体量板180

四、三度体Δg量板181

五、带系数的似二度体Δg量板183

8.4 解反问题的选择法191

8.5解反问题的直接法194

一、三度体剩余质量的求法194

二、三度体质心座标的求法195

三、二度体横截面积的求法196

8.6 解反问题的切线法196

8.7单一密度界面深度的求法199

一、单一密度界面深度的一、二级近似解法199

二、逐次逼近法——迭代法202

8.8重力异常的复杂性及反问题解释的非单一性202

一、重力异常的复杂性202

二、重力场的等值原则及反问题解的非单一性205

8.9 解释的基本方法和步骤206

第九章重力异常资料的数据处理209

9.1 引言209

9.2异常数据的圆滑209

一、最小二乘圆滑法209

二、徒手圆滑214

三、多次线性内插圆滑215

9.3重力异常的解析延拓215

一、向上延拓公式的推导216

二、三度体异常的向上延拓217

三、三度体异常的向下延拓223

四、二度体异常的向上延拓225

五、二度体异常的向下延拓226

9.4重力高阶导数的换算228

一、重力垂向一阶导数gz的换算228

二、重力垂向二阶导数gzz的换算230

9.5重力异常的区域校正239

一、图解法239

二、数学解析法241

第十章重力勘探资料的实际应用244

10.1重力资料在研究地壳深部构造及地壳均衡作用中的应用244

一、关于地壳均衡补偿的几种假说245

二、均衡异常的分布特征与地壳运动的关系248

三、我国布格重力异常的基本特征及其与深部构造和天然地震分布规律的关系252

四、重力异常与构造成矿的关系256

10.2重力资料在区域地质研究中的应用257

一、重力资料应用于划分大地构造单元257

二、重力资料在区域地质研究中所能解决的某些地质问题260

三、利用重力资料进行区域地质构造单元的划分265

四、利用重力资料进行地质填图267

10.3重力勘探应用于寻找金属矿和非金属矿床的实例272

一、重力勘探在寻找含铜硫铁矿方面的应用272

二、重力勘探在寻找富铁矿方面的应用283

三、重力勘探在寻找铬铁矿床方面的应用292

四、重力勘探在沉积凹陷区详查与石油、天然气有关的局部构造方面的应用298

五、重力勘探在寻找盐矿方面的应用299

附录一正常重力公式的推导305

附录二固体潮313