《重力野外工作技术2014.》由会员分享，可在线阅读，更多相关《重力野外工作技术2014.（46页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、重力方法勘查工作方法技术及资料初步整理,重力勘探野外工作方法技术,地球物理野外工作方法技术是地球物理资料采集、资料整理和解释各个阶段应遵循的原则。涉及到施工计划、工作方式、注意事项等许多方面的问题。工作方法技术是否正确，直接决定了重力勘探的成效。正确的工作的方法技术是获得可靠的异常资料的基本保证。,内容纲要：,一、重力勘探的地质任务 二、重力勘探工作方法技术 三、野外施工 四、重力仪的使用及安全 五、重力观测资料的整理 六、重力资料的图示,一、重力勘探的地质任务,1、区域重力调查（小比例尺，大范围重力测量）,研究地壳深部构造 如莫霍面起伏、深大断裂带等 研究区域地质构造 划分地台、地槽等构造单
2、元 结晶基底面起伏 圈定沉积盆地范围以及沉积层内部的构造 地质填图 划分成矿远景区,2、能源勘查,预测油田、煤田远景区 寻找与油气有关的古潜山和局部构造 研究非构造油气藏，如砂体、生物礁等,3、矿产资源勘查,4、水文与工程测量,内容纲要：,一、重力勘探的地质任务 二、重力勘探工作方法技术 三、野外施工 四、重力仪的使用及安全 五、重力观测资料的整理 六、重力资料的图示,二、重力勘探工作方法技术,、比例尺、测区及测网的确定,比例尺反映了对观测对象研究的详细程度，比例尺越大，对勘探对象的研究就越详细 比例尺的大小根据地质任务、探测对象的规模及干扰信号的强度确定 常用重力勘探比例尺 区域地质调查：1
3、:100万1:50万 矿产能源普查：1:201:10万 矿产能源详查：1:5万1:2.5万,1、比例尺的确定,水文、工程测量： （1）比例尺的确定以不漏掉最小有意义的研究对象产生的异常为原则 （2）至少23条线穿过探测对象，每条线上应有35个点落在研究对象上 （3）点距一般取（1/21/10）线距,2、测区的确定,研究对象位于测区中央 测区周围有足够范围的正常场，以保证异常的完整性 测区尽量包含已知区，便于与前人资料和实际资料对比,3、测网布置,测线垂直于研究对象的走向 线距和点距尽量保持不变,长方形（线距点距）用于有明显走向的地质体 正方形（线距=点距）用于无明显走向的地质体,测网形状,、重
4、力异常精度及误差的分配,精度反映测量值与真实值之间的接近程度 精度决定重力测量的工作方法、工作效率和测量成本 重力异常精度通常用异常的“均方误差”来衡量它包括重力观测值的均方误差和对重力观测值进行校正时各项校正值的均方误差，即：,异常精度应根据地质任务、比例尺、异常强度、干扰水 平、仪器精度来合理选择,重力异常精度通常取测区内最小有意义的勘探对象引起的异常极值的1/21/3，即：,内容纲要：,一、重力勘探的地质任务 二、重力勘探工作方法技术 三、野外施工 四、重力仪的使用及安全 五、重力观测资料的整理 六、重力资料的图示,三、野外施工,1、施工前的仪器准备,目的:了解仪器静态零点漂移是否呈线性
5、变化. 做法: 将仪器置于安静、通风的一层楼房的室内,每隔2030分钟观测一次,同时记录读数、时间及室内温度,连续竟行24小时以上的观测.,在进行野外施工前,为确保取得合格的测量数据,应按照有关技术规定的要求,对使用的重力仪检查和调节,对仪器的性能应进行试验.,（1）仪器的性能检查及调节,仪器检查和调节项目包括: 测程、水准器位置、亮线灵敏度等 .,（2）仪器的性能试验, 仪器的静态试验,仪器的性能试验包括: 静态试验、动态试验和一致性试验., 重力仪格值的标定, 仪器的动态试验,目的:了解仪器动态混合零点漂移的速率；动态观测下达到的可能精度。 做法: 在具有一定重力差的两个点(或多个点),以
6、多次重复观测的方法进行。两点间单程观测时间间隔约1015分钟,试验时间不少于12小时。, 仪器的一致性试验,当需用几台仪器在工区同时工作时,应作一致性试验。 做法: 可以与动态试验结合进行。,格值仪器读数每变化一格所需的重力变化值. 方法: 已知点法在由国家建立的高精度的重力格值标定场的已知重力差的点上,用仪器在它们之间进行多次重复观测,按下式计算格值:,2、重力基点的建立与观测,工区面积较大时，需要在工区内建立多个基点，构成基点网。通过“三重小循环”对基点进行联测，以建立各个基点间的联系。 本次教学实习工区范围较小，使用的重力仪零点漂移比较小，而且线性程度高，因此不必建立基点网，只需要建立一
7、个基点即可。,基点是测区内重力异常的起算点，同时用于校正重力仪零点漂移，控制野外观测质量。, 基点的作用, 基点的建立,基点应建立在交通方便,地物地貌明显,周围无震源,地基稳固的地方,并建立标记.,3、普通点的布置与观测,普通点是测区内为获得被测对象产生的重力异常而布置的观测点，它们按点线距均匀布设在全区。,普通点的观测方式，如下图所示：, 每个工作单元必需起始于基点测点每个工作结束后再终止于基点, 基点观测需作辅助点测量，即采用基点辅助基点 基点的观测方法,，每个点上读取三个读数，其中任意两个读数之差不超过10Gal ，当两次基点的读数之差小于15Gal时，认定重力仪已处于正常工作状态，方可
8、进行测点观测。 在测点上，一般采用单次观测，同样每个点上读取三个读数，其中任意两个读数之差不超过10 Gal，否则不能进行下一点的观测。,4、检查点的布置与观测,为了检查测点上的观测质量，需要抽取一定数量的点作检查观测。检查点的布设与观测应做到：,采用“一同三不同”原则，即检查与原始观测的点位相同；检查与原始观测的时间不同、仪器不同、仪器操作员不同； 检测点的分布在时间和空间上大致均匀分布； 检测点数应占总点数的（510），且不少于30个。,式中：i 检查与原始观测值之差，n检查点数，要求 检观，否则质量不符合要求，需要反工。,5、测地工作,测地工作的内容和目的为： 布设重力测网，提供野外重力
9、测点点位 确定重力测点的坐标(x、y)，进行进行正常场（纬度）校正 确定重力测点的高程(z)，以便进行布格校正 。,在测地工作中： 用罗盘和测绳定出测点的水平位置。, 用水准仪测出测点与基点的高程差，即：,将一根标尺置于基点上，称为“后尺”；将另一根标尺置于测点上（在测点上逐点移动），称为“前尺”。如下图所示，测量步骤为：,先将水准仪对准“后尺”正面，得一读数S后正，再将水准仪转向“前尺”正面，得一读数S前正，求h正= S后正 - S前正； 将水准仪对准“后尺”反面，得一读数S后反，再将水准仪转向“前尺”反面，得一读数S前反，求h反= S后反 - S前反； 要求h正 - h反2 mm，否则重新
10、测量。,为基点G，为重力测点，箭头表示测量顺序, 将后尺“变为”前尺，前尺“变为” 后尺，重复上述、 两步，由最后一点起，逐 点测回到第一个点。 求闭合差：原始和返回观测的各测点与基点的高程差求代数和，得到“闭合差”。 要求： 闭合差2 cm，否则重新测量。, 重复上述步骤逐点进行测量。,内容纲要：,一、重力勘探的地质任务 二、重力勘探工作方法技术 三、野外施工 四、重力仪的使用及安全 五、重力观测资料的整理 六、重力资料的图示,重力勘探,野外重力数据采集,野外地面高程测量,拉科斯特重力仪，上方为G型，下方为D型,拉科斯特重力仪，上方为G型，下方为D型,LACOSTE G型重力勘探,横向水泡,
11、温度计,镜筒,纵向水泡,夹固开关旋钮,灯开关,刻度盘,计数器,扭鼓旋钮,水平调节螺丝,水平调节螺丝,仪器面板,LACOSTE D型重力勘探,直接测程 2000g.u. 最小分划 1uGal/格 零漂速率 1mGal/月 读数重复性 5uGal 零漂日平均值 测量精度 35uGal 亮线灵敏度 911格/mGal （10周） 电池 12V 6.5A 恒温温度 53,直接测程 70000g.u. 最小分划 10uGal/格 零漂速率 1mGal/月 读数重复性 10uGal 零漂日平均值 2050uGal 测量精度 510uGal 亮线灵敏度 911格/mGal （1周） 电池 12V 6.5A
12、恒温温度 50,性能指标,G型,D型,二、重力仪的性能指标,光学系统,D 型仪器,扭鼓旋鈕及计数器示意图,扭鼓旋鈕,计数器,读数（例如3711.726）：先读取计数器内的数，例如3711.7，最后一位7是近似数，精确值要从扭鼓旋钮中读取，若为726，那么最终读数应为3711.726，此值的最后一位（6），它是估读出来的。,三、重力仪的操作及注意事项,、重力仪的操作步骤,1、在观测点上架好仪器底盘； 2 、打开仪器箱，取出仪器，轻轻的放到底盘上，并通过底盘的凹面使仪器的两个水泡大致居中； 3 、调节面板上的水平调节螺丝，使两个水泡完全居中； 4 、开灯，然后轻轻地逆时针旋转夹固开关旋钮到尽头，并
13、从镜筒中观察“亮线”在刻度尺上的移动方向； 5 、旋转扭鼓旋钮使“亮线”由左向右移动，精确地对准读数线（G-929仪器的读数线为“ 2.9 ”；D-159仪器的读数线为“ 2.6 ” ）停稳； 6、读数（例如3711.726）：先读取计数器内的数，例如3711.7，最后一位7是近似数，精确值要从扭鼓旋钮读取，若为726，那么最终读数应为3711.726，此值的最后一位（6），它是估读出来的。记下读数及读数的时间。 7、逆时针旋转扭鼓旋钮1/2周，使“亮线”离开读数线向左移动，然后重复5、6两歩，再读两个数。要求任意两个读数间的差小于10 Gal，满足条件后，顺时针旋转夹固开关旋钮（此项操作绝不
14、允许有半点疏忽，否侧会损坏仪器，千万注意！ ！ ！ ）。,8、将仪器装箱后，移到下一点，重复上述步骤进行测量。,、注意事项,（1）轻拿轻放，严禁碰撞。重力仪属于高精密测量仪器，绝对不能磕碰。运输和使用过程中，随时检查仪器装箱的提把、背带、挂钩等是否牢固，以消除隐患。拿取和安放仪器时要动作轻缓； （2）防水、防晒。要避免阳光直晒和雨淋，野外作业时要给重力仪打伞； （3）保持仪器水平放置。严禁将仪器大角度倾斜、横置和倒置。时刻保持仪器近似地处于水平放置状态，倾斜角度不得超过45度； （4）仪器调稳以后开摆，关摆以后移动。避免读数过程中仪器受到碰撞； （5）转动旋钮时动作要均匀，缓慢。每次读数时，都
15、应使亮线由左到右缓慢移动； （6）严禁在仪器旁边嬉戏打闹。,五、 重力观测资料的初步整理,1、普通点观测资料的初步整理,野外重力测量过程中，重力仪读数的变化既包含了测点间的重力变化，又包含了仪器本身零点漂移的影响和固体潮的影响 初步整理的目的：求得消除仪器零点漂移和固体潮影响后，各测点相对于基点的相对重力值。,初步整理的步骤见下面框图:,（1）将读数换算为重力值,2、普通点的质量评价,要求 检观，否则质量不符合要求，需要反工,3、普通点的重力异常计算,重力仪观测资料经过上述的初步整理后,所得到的各测点相对重力值, 但它们还不能称为重力异常，因为它包括了许多因素的影响（见下表）。,为了获得单纯由
16、地下密度不均匀体引起的重力异常，则必须消除各种干扰因素的影响，通常要进行如下校正：,（1）地形校正 （2）中间层校正 消除自然地形起伏干扰 （3）高度校正 （4）正常场校正 消除地球正常重力场影响 即：,布格校正,重力异常的计算,（1）地形校正（g地）,校正原因：地形起伏往往使得测点周围的物质不能处于同一水准面内，对实测重力异常造成干扰，必须通过地形校正予以消除，又称为地改。,测点,基点,dm,-dm,注意：地形改正值恒为正,重力异常的计算,中间层改正（g中）的方法：,h,中间层可当作一个厚度为h，密度为的无限大水平均匀物质面，其校正公式为： 测点高于大地水准面或基准面时，h取正，反之取负。中间层密度通常取为2.67
