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1、重磁电复习资料一、名词解释重力：地面上一切物体都要受到两种力的作用，其一是地球的全部质 量对物体的引力，其二是物体在自转的地球上受到的惯性离心力，重 力就是它们的矢量和。重力异常：从地面上某点的实际观测重力值中减去该点的正常重力值 和地形起伏不平的影响值后所得到的差，叫做重力异常。也就是说， 重力异常是由地壳内被研究的地质体与围岩之间的密度差所引起的。大地水准面：等重力位面称为水准面，不同的重力位值可得到一簇水 准面；当重力位为某一定值的水准面且与平静海平面重合，这个面称 大地水准面。正常重力：正常地球模型（参考椭球）的引力场强度外加离心力场强 度在大地水准面上的值称为正常重力（场强度），简称
2、正常重力。布格重力异常：布格重力异常指对观测重力值进行正常场校正、地形 校正和布格校正，主要反映地球内部密度分布不均匀性，如莫氏界面、 康氏界面、沉积基底面、构造及金属矿藏。剩余磁化强度：岩石本身具有不受地磁场磁化的剩余磁性，剩余磁性 与岩石冷却时的地磁场大小和方向有关。由剩余磁化产生的磁性大小 称为剩余磁化强度。感应磁化强度：岩石受地磁场的磁化产生的磁性大小称为感应磁化强 度。局部异常和区域异常：重力异常中：局部异常：是叠加异常的一部分， 是由相对区域因素而言范围有限的研究对象引起，特点是范围和幅值 较小，水平梯度相对较大。区域异常：是叠加异常的一部分，主要由 中、深部地质因素引起，特点是幅
3、值较大，范围较大，但水平梯度小。 磁异常中：磁异常中由分布范围较大的（几十平方公里以上）深部磁 性岩层或区域地质构造等引起的部分，称为区域异常；由分布范围较 小的（几十平方公里或几平方公里）浅部磁性岩、矿体或地质构造等 引起的部分，称为局部异常。磁异常：是地壳内的岩石矿物及地质体受到地磁场磁化以后，在其周 围空间形成并叠加在地磁场上的次生磁场。在消除了各种短期磁场变 化后，实测地磁场与正常磁场之间仍然存在着差异，这个差异就称为 磁异常。趋肤深度：电磁波能量（振幅）衰减为原来的1/e时所穿透的深度。电磁波的趋肤深度跟频率有关，故不同频率的电磁波具有不同的穿透 深度（高频浅，低频深）。视电阻率：视
4、电阻率不是岩石的真电阻率，而是地下电性不均匀体和 地形起伏的一种综合反映。电磁法：是以地壳中岩、矿石的导电性、导磁性和介电性为主要物质 基础，根据电磁感应原理，观测和研究电磁场的空间与时间分布规律它的全称是电磁感应法。重力勘探：重力勘探是观测地球表面重力场的变化，借以查明地质构 造和矿产分布的物探方法。磁法勘探：主要利用地壳内各种岩（矿）石间的磁性差异所引起的“磁异常”来寻找有用矿产或查明地下地质构造的一种地球物理勘探方法。电法勘探：是以岩、矿石的电学性质（如导电性）差异为基础，通过 观测和研究与这些电性差异有关的（天然或人工 ）电场或电磁场分布 规律来查明地下地质构造及有用矿产的一种物探方法
5、，称为电法。二、作图：1、二层、三层电性介质视电阻率曲线类型二层电性介质视电阻率曲线类型：（2种）型；（b）D型二层电性介质具有p 1和P 2两个电性层，设第一层厚度为hl,第二 层厚度h2为无穷大。p 1p 2： D型曲线。三层电性介质视电阻率曲线类型（4 种）：4-116水平三层斷面与三展电测探曲统GJ 膛；辿；）K型；Q型H 型：p1p2, p2p3； A 型：p1p2p3； K 型：p1p3； Q 型： p1p2p3。2、均匀球体、无限长和有限长水平圆柱体重力异常剖面、平面等值 线图：（1）均匀球体重力异常剖面和平面等值线图：2）无限长水平圆柱体重力异常剖面图和平面等值线图：3）有限长
6、水平圆柱体重力异常剖面图和平面等值线图：4）铅垂台阶重力异常剖面图和平面等值线图：3、球体、水平圆柱体、板状体受水平磁化、垂直磁化（i=0和90）Za 剖面图和平面等值线图：1）球体水平磁化：球体垂直磁化：（Ha剖面的曲线不画不要，只画Za剖面）2）水平圆柱体水平磁化：有一定走向长度能 柱体的為平囲等/是图中Ha剖面曲线，Za不画水平圆柱体垂直磁化：3）板状体无限延伸厚板顺层磁化：无限延伸厚板斜交磁化：X,lb2.斜交磁化有限延伸厚板顺层磁化：有限延伸厚板斜交磁化：斜交磁化水平薄板的磁异常：台阶的磁异常：三、简答、分析1、重力异常正演与反演： 正演问题：已知地下密度分布不均匀体（有质量剩余或亏
7、损）的信息， 计算并分析Ag的特性。解决正演问题，首先必须了解不同形状、大 小、产状和密度地质体引起的异常。因此要计算并研究一些简单规则 几何形状的物质引起的重力异常及其特征，例如球体、圆柱体、台阶 及半平面等引起的重力异常。反演问题：已知观测面上 g （重力观测值经各项校正后得到的）的 数值，推测地下密度分布不均匀体的信息（埋深、规模等）。从地质 角度，解反演问题的目标主要是寻找、研究或推断金属或非金属矿体 和地质构造，前者称为矿体类问题，后者称为构造类问题。从地球物 理角度，解反演问题的目标包括：确定地质体（用几何模型表示）的 几何和物性参数，属于矿体类问题；确定物性分界面的深度及起伏，
8、属于构造类问题。重力异常反演方法有两种：一种是计算地质体几何 和物性参数的特征点法。特征点法（或任意点法）是根据异常曲线上 的一些点或特征点（如极大值点、零值点、拐点）的异常以及相应的 坐标求取场源体的几何或物性参数，仅适用于剩余密度为常数的几 何形体。一种是最优化选择法，是重力异常反演的通用方法之一。2、重力异常的高阶导数法、延拓、滤波，它们在转换处理中的作用： 重力异常的转换处理：求高阶导数： g的导数，更“显著”地突出异常，同时可突出不同 深度地质体的异常。不同埋深地质体在高阶导数中的反映：求高阶导 数可突出浅部地质体的异常提高对异常的分辨能力；相邻地质体在高 阶导数中的反映：求高阶导数
9、，可划分纵向或横向叠加在一起的异常， 提高对异常的分辨能力。在重力异常的分离中，高次导数法并非把叠 加异常中的局部异常和区域异常分开，而是突出某种场源体引起的异 常；由于重力高阶导数对于叠加重力异常的分辨率较高，因而具有较 好的突出被区域场掩盖、甚至被歪曲了的浅部地质体引起的弱小异常 的能力。延拓：将观测平面或剖面上的重力异常值换算到地质体上部空间任意 位置的变换方法。向上延拓由低平面上的观测值计算出高平面上的重力异常，为向上延拓。压制浅部规模的小地质体的异常，突出深部规模大的地质体 异常。向下延拓将高平面观测到的重力异常换算为低平面的异常，为向下延拓。深部规模大的地质体的异常变化小，突出浅部
10、规模小的地质 体异常。重力异常的数据处理（如高阶导数和延拓）是对所获得资料的数学变 换，因此不会增加额外的信息量，可以压制某些无用的信息，而突显 有用的信息。向上延拓：突出深层磁性地质体，压制浅层磁性地质体。向下延拓：使浅层磁性地质体的磁异常更加突出。 高阶导数：突出浅层磁性地质体；突出磁性地质体的边界和断层等（磁 异常横向变化较大的部位）。低通滤波：突出深层磁性地质体，压制浅层磁性地质体。高通滤波：突出浅层磁性地质体，压制深层磁性地质体。3、影响岩矿石密度、电阻率的主要因素有哪些: 影响岩矿石密度主要因素：（1）岩石和矿石本身的矿物成分；(2)单位体积内所包含的孔隙体积孔隙度以及孔隙中的含水
11、量。 火成岩、变质岩及大多数矿石的密度主要由前一个因素决定，因为它 们的孔隙度很小。沉积岩的密度受以下诸因素的影响： (1)造岩矿物 成分的影响；(2)孔隙度的影响；(3)岩石埋藏深度的影响；(4)溶液性 质、孔隙饱和度及岩石裂隙的影响。各类岩石密度之间的关系一般有以下规律：火成岩密度变质岩密度 沉积岩密度。当利用重力勘探研究沉积内部构造时，应综合考虑沉积地层的矿物成 分、孔隙度、埋藏深度、地温变化和溶质成分等因素对岩石密度变化 的影响。影响岩矿石电阻率的主要因素：矿物成分、含量及结构：金属矿物含量多，电阻率低；结构：侵染 状细脉状。(2)岩矿石的孔隙度、湿度：孔隙度大，含水量高，电阻率低；风
12、化带、 破碎带含水量高，电阻率低。水溶液矿化度：矿化度高，电阻率低。温度：温度T高，溶解度高，离子活性强，电阻率低；结冰时，电 阻率高。压力：压力大，孔隙度小，电阻率高，超过压力极限，岩石破碎， 电阻率降低。构造层的问题：层状构造岩石的电阻率，具有非各向同性，即沿层 理方向的电阻率小于垂直层理方向的电阻率。4、直流电测深法和频率域电测深法的异同点： 相同点：直流电测深法和频率域电测深法都是不断改变勘探深度，从 而得到地下介质从浅层到深层的视电阻率的信息。 不同点：直流电测深法：有效勘探深度是电极距的一半，采用在同一 测点上多次加大电极距的方式，逐次测量视电阻率ps的变化，从而 反映测点下由浅到
13、深不同深度视电阻率的分布状况。 频率域电测深法：不同频率的电磁波具有不同的穿透深度，观测不同 频率的电磁信号，可得到不同深度介质电阻率的信息，高频浅，低频 深。频率域电测深法就是在同一测点先发送高频，并不断改变频率， 了解该测点地下由浅到深不同深度视电阻率的分布状况。5、最优化选择法： 重力异常反演的最优化选择法：根据实测重力异常在剖面或平面的分 布和变化的基本特征，结合工区的地质、其他地球物理和物性等资料， 给出引起异常的初始地质体模型，然后进行正演计算；将计算的理论 异常与实测异常进行对比，两者偏差较大时，根据掌握的场源体资料 对模型进行修改，重算其理论异常；再次进行对比，如此反复进行，
14、以两种异常的偏差达到要求的误差范围时的理论模型表示实际的地 质体。实现步骤流程图磁异常反演的最优化选择法：1、预先假设一个磁性地质体模型；2、根据这个模型进行正演计算，得到正演的理论场值数据；3、比较实测的数据与理论数据，若两套数据接近，则可认为所假定 的磁性地质体即代表了地下真实的情况；否则，修改所假定的模型 回到步骤 2，直至两套数据几乎相等。4、根据不同的原则修改模型，则形成不同的方法。其中最优化选择 方法是以两套数据之间的误差能量取最小为修改模型所遵从的原则5、实现此原则可采用多种目标函数最小化方法，如梯度法。6、球体、板状体、圆柱体分别受到水平、垂直、斜磁化情况下磁异 常的分布特征：例如上次作业六边形画的磁线。四、计算题：重力异常（三项校正）中间层校正、高程校正、布格校正。不做中间层校正，就减去中间层的校正值；不做高程校正，就减去高 程校正值；不做布格校正，就减去中间层校正值和高程校正值（注意： 中间层校正值为负，高程校正值为正）直流电法视电阻率的推导计算：课本P249，根据公式直接带入进行计算。
