2-0-重力勘探概述解析

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1、第一篇第一篇 重力勘探重力勘探地球科学与工程学院地球科学与工程学院张春灌张春灌11 1、重力勘探的概念、重力勘探的概念2 2、重力勘探的分类、重力勘探的分类3 3、重力勘探简史、重力勘探简史4 4、重力勘探在我国的发展、重力勘探在我国的发展5 5、重力勘探的应用、重力勘探的应用重力勘探概述重力勘探概述21、重力勘探的概念、重力勘探的概念 物理基础物理基础：牛顿万有引力定律：牛顿万有引力定律研究对象研究对象：矿产资源或地质构造等：矿产资源或地质构造等前提条件前提条件：研究对象与围岩存在：研究对象与围岩存在密度差异密度差异3 重力勘探是以研究对象和围岩之间的重力勘探是以研究对象和围岩之间的密密度差

2、异度差异为基础，利用物理学原理，通过观测为基础，利用物理学原理，通过观测与分析与分析重力场重力场的空间与时间分布规律，查明的空间与时间分布规律，查明地质构造和寻找矿产地质构造和寻找矿产的一种地球物理方法。的一种地球物理方法。42、重力勘探的分类、重力勘探的分类 根据测量所处的空间位置的不同，重力勘根据测量所处的空间位置的不同，重力勘探可以分为：探可以分为：地面地面重力勘探重力勘探；地下地下（包括坑道（包括坑道及井中）重力勘探；及井中）重力勘探；海洋海洋重力勘探；重力勘探；航空航空重力重力勘探；勘探；卫星卫星重力勘探。重力勘探。5 重力勘探工作的全过程大致可划分成重力勘探工作的全过程大致可划分成

3、重力勘探工作的全过程大致可划分成重力勘探工作的全过程大致可划分成三个阶段三个阶段三个阶段三个阶段：首先是根据承担的地质任务进行现场踏勘和编写首先是根据承担的地质任务进行现场踏勘和编写首先是根据承担的地质任务进行现场踏勘和编写首先是根据承担的地质任务进行现场踏勘和编写技技技技术设计术设计术设计术设计；第二步是进行；第二步是进行；第二步是进行；第二步是进行野外测量野外测量野外测量野外测量，采集有关的各种，采集有关的各种，采集有关的各种，采集有关的各种数据；最后是对实测数据进行必须的数据；最后是对实测数据进行必须的数据；最后是对实测数据进行必须的数据；最后是对实测数据进行必须的处理和解释处理和解释处

4、理和解释处理和解释、编写成果图件及编写成果图件及编写成果图件及编写成果图件及报告报告报告报告。61 1） 地面重力勘探地面重力勘探一、重力勘探的一、重力勘探的地质任务地质任务 区域重力调查区域重力调查区域重力调查区域重力调查 能源重力勘探能源重力勘探能源重力勘探能源重力勘探 矿产重力勘探矿产重力勘探矿产重力勘探矿产重力勘探 水文及工程重力测量水文及工程重力测量水文及工程重力测量水文及工程重力测量 天然地震重力测量天然地震重力测量天然地震重力测量天然地震重力测量7二、重力勘探的二、重力勘探的技术设计技术设计 工作比例尺的确定工作比例尺的确定工作比例尺的确定工作比例尺的确定 精度要求及误差分配精度

5、要求及误差分配精度要求及误差分配精度要求及误差分配 重力测量的方式重力测量的方式重力测量的方式重力测量的方式 重力测量的有利条件重力测量的有利条件重力测量的有利条件重力测量的有利条件8三、三、仪器的检查与标定仪器的检查与标定 重力仪的静态试验重力仪的静态试验重力仪的静态试验重力仪的静态试验 重力仪的动态试验重力仪的动态试验重力仪的动态试验重力仪的动态试验 重力仪的一致性试验重力仪的一致性试验重力仪的一致性试验重力仪的一致性试验 重力仪格值的标定重力仪格值的标定重力仪格值的标定重力仪格值的标定9四、四、基点网基点网的布置与观测的布置与观测 基点网的作用基点网的作用基点网的作用基点网的作用 基点网

6、的布置基点网的布置基点网的布置基点网的布置 基点网上的观测方法基点网上的观测方法基点网上的观测方法基点网上的观测方法 基点联测基点联测基点联测基点联测10五、普通点、检查点的布置与观测五、普通点、检查点的布置与观测 普通点的布置与观测普通点的布置与观测普通点的布置与观测普通点的布置与观测 检查点的布置与观测检查点的布置与观测检查点的布置与观测检查点的布置与观测 补充观测补充观测补充观测补充观测11六、六、测地测地工作工作 按照技术设计要求布设重力测网，提供野外的按照技术设计要求布设重力测网，提供野外的按照技术设计要求布设重力测网，提供野外的按照技术设计要求布设重力测网，提供野外的重重重重力测点

7、位置力测点位置力测点位置力测点位置。 确定重力测点的坐标，以便对重力测量结果进行确定重力测点的坐标，以便对重力测量结果进行确定重力测点的坐标，以便对重力测量结果进行确定重力测点的坐标，以便对重力测量结果进行正常正常场校正和展点绘图。正常正常场校正和展点绘图。正常正常场校正和展点绘图。正常正常场校正和展点绘图。 确定重力测点的绝对或相对高程，以便对重力测确定重力测点的绝对或相对高程，以便对重力测确定重力测点的绝对或相对高程，以便对重力测确定重力测点的绝对或相对高程，以便对重力测量结果进行量结果进行量结果进行量结果进行高度校正和中间层校正高度校正和中间层校正高度校正和中间层校正高度校正和中间层校正

8、。 当测区内地形起伏较大，地形影响不能忽略时，当测区内地形起伏较大，地形影响不能忽略时，当测区内地形起伏较大，地形影响不能忽略时，当测区内地形起伏较大，地形影响不能忽略时，为了进行为了进行为了进行为了进行地形校正地形校正地形校正地形校正，需做相应比例尺的近区地形测，需做相应比例尺的近区地形测，需做相应比例尺的近区地形测，需做相应比例尺的近区地形测量。量。量。量。122） 地下重力勘探地下重力勘探 地下重力勘探是指在钻井、竖井中垂直地地下重力勘探是指在钻井、竖井中垂直地进行，以及在矿区的不同平巷中水平或垂直地进行，以及在矿区的不同平巷中水平或垂直地进行的重力勘探。进行的重力勘探。 在钻井或竖井中

9、的重力勘探是研究重力在钻井或竖井中的重力勘探是研究重力垂垂直分量直分量随深度的变化，该变化是有地下密度不随深度的变化，该变化是有地下密度不均匀体的垂向及横向位置的变化所引起的。均匀体的垂向及横向位置的变化所引起的。13 对于一口对于一口对于一口对于一口井井井井而言，重力垂直分量的变化主要是由仪器与而言，重力垂直分量的变化主要是由仪器与而言，重力垂直分量的变化主要是由仪器与而言，重力垂直分量的变化主要是由仪器与地下密度不均匀体之间垂向距离的变化，以及密度不均匀体地下密度不均匀体之间垂向距离的变化，以及密度不均匀体地下密度不均匀体之间垂向距离的变化，以及密度不均匀体地下密度不均匀体之间垂向距离的变

10、化，以及密度不均匀体与围岩之间的密度差所引起的，因此井中重力勘探可以提供与围岩之间的密度差所引起的，因此井中重力勘探可以提供与围岩之间的密度差所引起的，因此井中重力勘探可以提供与围岩之间的密度差所引起的，因此井中重力勘探可以提供垂向的密度变化垂向的密度变化垂向的密度变化垂向的密度变化。 坑道坑道坑道坑道中的重力勘探若只在一个坑道中进行，则其原理与中的重力勘探若只在一个坑道中进行，则其原理与中的重力勘探若只在一个坑道中进行，则其原理与中的重力勘探若只在一个坑道中进行，则其原理与地面重力勘探相类似，可提供坑道附近地面重力勘探相类似，可提供坑道附近地面重力勘探相类似，可提供坑道附近地面重力勘探相类似

11、，可提供坑道附近横向密度变化横向密度变化横向密度变化横向密度变化的资料。的资料。的资料。的资料。若在多层坑道中进行重力勘探，则可提供不同深度处密度变若在多层坑道中进行重力勘探，则可提供不同深度处密度变若在多层坑道中进行重力勘探，则可提供不同深度处密度变若在多层坑道中进行重力勘探，则可提供不同深度处密度变化的资料。化的资料。化的资料。化的资料。143 3） 海洋重力勘探海洋重力勘探 海洋重力勘探为研究地球形状和地球内部海洋重力勘探为研究地球形状和地球内部构造、勘探海洋矿产资源、保护航天和远程武构造、勘探海洋矿产资源、保护航天和远程武器发射等提供重力资料。器发射等提供重力资料。15 大洋上的重力测

12、量工作，最先是有荷兰大地测量学家大洋上的重力测量工作，最先是有荷兰大地测量学家大洋上的重力测量工作，最先是有荷兰大地测量学家大洋上的重力测量工作，最先是有荷兰大地测量学家 MeineszMeinesz于于于于19231923年用年用年用年用海洋三摆仪海洋三摆仪海洋三摆仪海洋三摆仪在荷兰及英、美潜水艇中进行在荷兰及英、美潜水艇中进行在荷兰及英、美潜水艇中进行在荷兰及英、美潜水艇中进行的。此后，在沿海浅水区域常使用的。此后，在沿海浅水区域常使用的。此后，在沿海浅水区域常使用的。此后，在沿海浅水区域常使用海底重力仪海底重力仪海底重力仪海底重力仪，利用遥测装，利用遥测装，利用遥测装，利用遥测装置在海面

13、上进行观测。这种重力仪的结构和陆地重力仪类似，置在海面上进行观测。这种重力仪的结构和陆地重力仪类似，置在海面上进行观测。这种重力仪的结构和陆地重力仪类似，置在海面上进行观测。这种重力仪的结构和陆地重力仪类似，观测精度也较高。由于遥测等技术问题不易解决，观测时间观测精度也较高。由于遥测等技术问题不易解决，观测时间观测精度也较高。由于遥测等技术问题不易解决，观测时间观测精度也较高。由于遥测等技术问题不易解决，观测时间较长，效率低，所以以后它逐渐被淘汰。第二次世界大战后，较长，效率低，所以以后它逐渐被淘汰。第二次世界大战后，较长，效率低，所以以后它逐渐被淘汰。第二次世界大战后，较长，效率低，所以以后

14、它逐渐被淘汰。第二次世界大战后，美国、前苏联、日本等国家研制的美国、前苏联、日本等国家研制的美国、前苏联、日本等国家研制的美国、前苏联、日本等国家研制的海洋重力仪海洋重力仪海洋重力仪海洋重力仪安装在船上，安装在船上，安装在船上，安装在船上，能在航行中进行重力测量，工作效率高，目前广泛地用于海能在航行中进行重力测量，工作效率高，目前广泛地用于海能在航行中进行重力测量，工作效率高，目前广泛地用于海能在航行中进行重力测量，工作效率高，目前广泛地用于海洋重力测量。洋重力测量。洋重力测量。洋重力测量。16 海洋重力测量分海洋重力测量分海洋重力测量分海洋重力测量分路线测量路线测量路线测量路线测量（断面测量

15、）和（断面测量）和（断面测量）和（断面测量）和面积测量面积测量面积测量面积测量两种两种两种两种方式。基本上采用走航式的连续观测方法。方式。基本上采用走航式的连续观测方法。方式。基本上采用走航式的连续观测方法。方式。基本上采用走航式的连续观测方法。 与陆地重力测量相比，有它与陆地重力测量相比，有它与陆地重力测量相比，有它与陆地重力测量相比，有它特殊要求特殊要求特殊要求特殊要求：需要在港口、需要在港口、需要在港口、需要在港口、码头建立重力基点，重力测量采用单次观测法，起始、闭合码头建立重力基点，重力测量采用单次观测法，起始、闭合码头建立重力基点，重力测量采用单次观测法，起始、闭合码头建立重力基点，

16、重力测量采用单次观测法，起始、闭合于这些基点；于这些基点；于这些基点；于这些基点；需要准确准确的船只运动参数（航向、航速需要准确准确的船只运动参数（航向、航速需要准确准确的船只运动参数（航向、航速需要准确准确的船只运动参数（航向、航速及位置）；及位置）；及位置）；及位置）；要求船只沿航线测线尽量保持匀速、直线航行。要求船只沿航线测线尽量保持匀速、直线航行。要求船只沿航线测线尽量保持匀速、直线航行。要求船只沿航线测线尽量保持匀速、直线航行。174 4） 航空重力勘探航空重力勘探 把重力仪安装在飞机或直升机上进行的重力勘把重力仪安装在飞机或直升机上进行的重力勘把重力仪安装在飞机或直升机上进行的重力

17、勘把重力仪安装在飞机或直升机上进行的重力勘探。探。探。探。18优势优势优势优势： 不受测区条件的限制。不受测区条件的限制。不受测区条件的限制。不受测区条件的限制。 不受地形起伏的影响。不受地形起伏的影响。不受地形起伏的影响。不受地形起伏的影响。 不受假频的影响。能够连续地对数据取样和处理。不受假频的影响。能够连续地对数据取样和处理。不受假频的影响。能够连续地对数据取样和处理。不受假频的影响。能够连续地对数据取样和处理。 在设计飞行时，可以在三维空间测量，这就可以根据在在设计飞行时，可以在三维空间测量，这就可以根据在在设计飞行时，可以在三维空间测量，这就可以根据在在设计飞行时，可以在三维空间测量

18、，这就可以根据在不同高度的重力值评价所研究的构造。不同高度的重力值评价所研究的构造。不同高度的重力值评价所研究的构造。不同高度的重力值评价所研究的构造。19缺点缺点缺点缺点： 在飞行状态下进行的航空重力测量，重力仪必然受到飞在飞行状态下进行的航空重力测量，重力仪必然受到飞在飞行状态下进行的航空重力测量，重力仪必然受到飞在飞行状态下进行的航空重力测量，重力仪必然受到飞机运动所产生的加速度的垂向分量的影响。为了得到真正的机运动所产生的加速度的垂向分量的影响。为了得到真正的机运动所产生的加速度的垂向分量的影响。为了得到真正的机运动所产生的加速度的垂向分量的影响。为了得到真正的重力加速度，需要进行校正

19、消除干扰的影响。重力加速度，需要进行校正消除干扰的影响。重力加速度，需要进行校正消除干扰的影响。重力加速度，需要进行校正消除干扰的影响。205 5） 卫星重力测量卫星重力测量 卫星重力学是将卫星当作地球重力场的探测器卫星重力学是将卫星当作地球重力场的探测器卫星重力学是将卫星当作地球重力场的探测器卫星重力学是将卫星当作地球重力场的探测器或传感器，通过对卫星轨道的摄动及其参数变化观或传感器，通过对卫星轨道的摄动及其参数变化观或传感器，通过对卫星轨道的摄动及其参数变化观或传感器，通过对卫星轨道的摄动及其参数变化观测，以此研究和了解地球重力场的变化。测，以此研究和了解地球重力场的变化。测，以此研究和了

20、解地球重力场的变化。测，以此研究和了解地球重力场的变化。 因此研究地球重力场就不只局限于应用天文、因此研究地球重力场就不只局限于应用天文、因此研究地球重力场就不只局限于应用天文、因此研究地球重力场就不只局限于应用天文、大地和地面重力测量资料，利用卫星观测资料建立大地和地面重力测量资料，利用卫星观测资料建立大地和地面重力测量资料，利用卫星观测资料建立大地和地面重力测量资料，利用卫星观测资料建立全球重力场模型和确定大地水准面的理论和技术得全球重力场模型和确定大地水准面的理论和技术得全球重力场模型和确定大地水准面的理论和技术得全球重力场模型和确定大地水准面的理论和技术得到了迅速发展。到了迅速发展。到

21、了迅速发展。到了迅速发展。21目前卫星重力探测技术主要有以下目前卫星重力探测技术主要有以下4 4种模式种模式： 地面跟踪观测卫星轨道摄动。地面跟踪观测卫星轨道摄动。 卫星测高。卫星测高。 卫星跟踪卫星。卫星跟踪卫星。 卫星重力梯度测量。卫星重力梯度测量。223、重力勘探简史、重力勘探简史 重力勘探的前身是研究地球形状的重力勘探的前身是研究地球形状的重力重力测量学测量学。 23 1672 1672 1672 1672年，法国天文学家年，法国天文学家年，法国天文学家年，法国天文学家里歇里歇里歇里歇利用利用利用利用摆钟摆钟摆钟摆钟从巴黎到从巴黎到从巴黎到从巴黎到南美进行天文观测时发现重力加速度在世界

22、各地并南美进行天文观测时发现重力加速度在世界各地并南美进行天文观测时发现重力加速度在世界各地并南美进行天文观测时发现重力加速度在世界各地并非恒值。这一消息被非恒值。这一消息被非恒值。这一消息被非恒值。这一消息被牛顿和惠更斯牛顿和惠更斯牛顿和惠更斯牛顿和惠更斯得知后，两人不得知后，两人不得知后，两人不得知后，两人不谋而合地指出：这种现象与他们认为地球是旋转的谋而合地指出：这种现象与他们认为地球是旋转的谋而合地指出：这种现象与他们认为地球是旋转的谋而合地指出：这种现象与他们认为地球是旋转的扁球体的推论相符。这在理论上阐明了地球重力场扁球体的推论相符。这在理论上阐明了地球重力场扁球体的推论相符。这在

23、理论上阐明了地球重力场扁球体的推论相符。这在理论上阐明了地球重力场变化的基本规律，使人类对重力现象实质的认识上变化的基本规律，使人类对重力现象实质的认识上变化的基本规律，使人类对重力现象实质的认识上变化的基本规律，使人类对重力现象实质的认识上升到一个新的高度，同时也为至今用重力测量研究升到一个新的高度，同时也为至今用重力测量研究升到一个新的高度，同时也为至今用重力测量研究升到一个新的高度，同时也为至今用重力测量研究地球形状奠定了基础。地球形状奠定了基础。地球形状奠定了基础。地球形状奠定了基础。 24 开普勒开普勒开普勒开普勒(J(JKepler)Kepler)提出了提出了提出了提出了行星运动定

24、律行星运动定律行星运动定律行星运动定律，他的研，他的研，他的研，他的研究为牛顿能够发现万有引力定律打下了基础。究为牛顿能够发现万有引力定律打下了基础。究为牛顿能够发现万有引力定律打下了基础。究为牛顿能够发现万有引力定律打下了基础。牛顿牛顿牛顿牛顿在在在在1685168516871687年提出了年提出了年提出了年提出了万有引力定律万有引力定律万有引力定律万有引力定律，这一定律是，这一定律是，这一定律是，这一定律是重力测量及重力勘探最重要的基本定律。重力测量及重力勘探最重要的基本定律。重力测量及重力勘探最重要的基本定律。重力测量及重力勘探最重要的基本定律。 25 1735 173517451745

25、年，法国科学院在年，法国科学院在年，法国科学院在年，法国科学院在LaplandLapland和和和和PeruPeru的考的考的考的考察，使察，使察，使察，使布格布格布格布格(P(PBouguer)Bouguer)能够建立了许多基本的引能够建立了许多基本的引能够建立了许多基本的引能够建立了许多基本的引力关系，包括重力随高度和纬度的变化规律，并计力关系，包括重力随高度和纬度的变化规律，并计力关系，包括重力随高度和纬度的变化规律，并计力关系，包括重力随高度和纬度的变化规律，并计算出水平引力及地球的密度等。算出水平引力及地球的密度等。算出水平引力及地球的密度等。算出水平引力及地球的密度等。 1817

26、1817年，年，年，年，卡特卡特卡特卡特(C(CHHKater)Kater)在重力测量中引进了在重力测量中引进了在重力测量中引进了在重力测量中引进了可以交换振动和悬挂中心的可以交换振动和悬挂中心的可以交换振动和悬挂中心的可以交换振动和悬挂中心的复摆复摆复摆复摆，这个装置作为重，这个装置作为重，这个装置作为重，这个装置作为重力调查的主要工具延续使用了一个世纪。力调查的主要工具延续使用了一个世纪。力调查的主要工具延续使用了一个世纪。力调查的主要工具延续使用了一个世纪。 26 重力勘探大约起始于重力勘探大约起始于重力勘探大约起始于重力勘探大约起始于2020世纪初。匈牙利物理学家世纪初。匈牙利物理学家

27、世纪初。匈牙利物理学家世纪初。匈牙利物理学家厄缶厄缶厄缶厄缶(Baron Roland von Eotvos(Baron Roland von Eotvos，1848184819191919年年年年) )在在在在18901890年制造出年制造出年制造出年制造出了第一台测量重力变化率的了第一台测量重力变化率的了第一台测量重力变化率的了第一台测量重力变化率的扭秤扭秤扭秤扭秤。19011901年，他使用扭秤在年，他使用扭秤在年，他使用扭秤在年，他使用扭秤在BalatonBalaton湖进行了第一次重力测量，后来用它在捷克、德国、湖进行了第一次重力测量，后来用它在捷克、德国、湖进行了第一次重力测量，后

28、来用它在捷克、德国、湖进行了第一次重力测量，后来用它在捷克、德国、埃及和美国的石油勘探中寻找盐丘等储油构造获得了成功。埃及和美国的石油勘探中寻找盐丘等储油构造获得了成功。埃及和美国的石油勘探中寻找盐丘等储油构造获得了成功。埃及和美国的石油勘探中寻找盐丘等储油构造获得了成功。19221922年厄缶扭秤由年厄缶扭秤由年厄缶扭秤由年厄缶扭秤由ShellShell和和和和AmeradaAmerada公司进口到美国。公司进口到美国。公司进口到美国。公司进口到美国。19221922年年年年1212月，横过月，横过月，横过月，横过SpindletopSpindletop油田的试验性测量，清楚地表明这个构油田

29、的试验性测量，清楚地表明这个构油田的试验性测量，清楚地表明这个构油田的试验性测量，清楚地表明这个构造能够被扭秤发现，从而开创了石油地球物理勘探的历史。造能够被扭秤发现，从而开创了石油地球物理勘探的历史。造能够被扭秤发现，从而开创了石油地球物理勘探的历史。造能够被扭秤发现，从而开创了石油地球物理勘探的历史。19241924年末，在美国得克萨斯年末，在美国得克萨斯年末，在美国得克萨斯年末，在美国得克萨斯(Texas)(Texas)州州州州BrazoriBrazori县，用县，用县，用县，用NashNash盐盐盐盐丘的一口试验井，验证了重力解释，根据这一结果在世界上丘的一口试验井，验证了重力解释，根

30、据这一结果在世界上丘的一口试验井，验证了重力解释，根据这一结果在世界上丘的一口试验井，验证了重力解释，根据这一结果在世界上首次用地球物理方法发现了石油首次用地球物理方法发现了石油首次用地球物理方法发现了石油首次用地球物理方法发现了石油。 27 1923 1923年，韦宁年，韦宁年，韦宁年，韦宁 曼涅兹曼涅兹曼涅兹曼涅兹(F(FA AVening Meinesz)Vening Meinesz)在在在在荷兰的潜水艇上用荷兰的潜水艇上用荷兰的潜水艇上用荷兰的潜水艇上用摆仪摆仪摆仪摆仪测量重力，发现了重力在不测量重力，发现了重力在不测量重力，发现了重力在不测量重力，发现了重力在不同海洋地区的变化，特别

31、是发现了在印度尼西亚海同海洋地区的变化，特别是发现了在印度尼西亚海同海洋地区的变化，特别是发现了在印度尼西亚海同海洋地区的变化，特别是发现了在印度尼西亚海沟附近的巨大重力效应。沟附近的巨大重力效应。沟附近的巨大重力效应。沟附近的巨大重力效应。 20 20世纪上半叶的重力测量及重力勘探中，世纪上半叶的重力测量及重力勘探中，世纪上半叶的重力测量及重力勘探中，世纪上半叶的重力测量及重力勘探中，扭秤扭秤扭秤扭秤得得得得到了广泛的应用。到了广泛的应用。到了广泛的应用。到了广泛的应用。19291929年，出现了轻便的年，出现了轻便的年，出现了轻便的年，出现了轻便的摆仪摆仪摆仪摆仪。 28 由于重力异常的量

32、值仅占重力全值的大约由于重力异常的量值仅占重力全值的大约由于重力异常的量值仅占重力全值的大约由于重力异常的量值仅占重力全值的大约1/1071/1071/1081/108，测量起来十分困难，因而轻便而实用的直接，测量起来十分困难，因而轻便而实用的直接，测量起来十分困难，因而轻便而实用的直接，测量起来十分困难，因而轻便而实用的直接测量重力值的重力仪，到测量重力值的重力仪，到测量重力值的重力仪，到测量重力值的重力仪，到2020世纪世纪世纪世纪4040年代才制造出来。年代才制造出来。年代才制造出来。年代才制造出来。 1934 1934年，年，年，年，拉科斯特拉科斯特拉科斯特拉科斯特(LaCoste)(

33、LaCoste)提出了提出了提出了提出了零长弹簧的原零长弹簧的原零长弹簧的原零长弹簧的原理理理理，在，在，在，在19391939年制造出第一台可以工作的年制造出第一台可以工作的年制造出第一台可以工作的年制造出第一台可以工作的LaCosteLaCoste重力重力重力重力仪仪仪仪。至今，。至今，。至今，。至今，LaCosteRombergLaCosteRomberg重力仪已经成为世界重力仪已经成为世界重力仪已经成为世界重力仪已经成为世界上使用得最广泛的重力仪。上使用得最广泛的重力仪。上使用得最广泛的重力仪。上使用得最广泛的重力仪。 294、重力勘探在我国的发展、重力勘探在我国的发展 1949 19

34、49年前，我国的重力测量几近空白。年前，我国的重力测量几近空白。年前，我国的重力测量几近空白。年前，我国的重力测量几近空白。19381938年，年，年，年，方俊方俊方俊方俊在上海同济大学首次讲授了重力测量学课在上海同济大学首次讲授了重力测量学课在上海同济大学首次讲授了重力测量学课在上海同济大学首次讲授了重力测量学课程。程。程。程。 1940 1940年，年，年，年，翁文波翁文波翁文波翁文波在重庆中央大学首次讲授了地在重庆中央大学首次讲授了地在重庆中央大学首次讲授了地在重庆中央大学首次讲授了地球物理勘探课程。球物理勘探课程。球物理勘探课程。球物理勘探课程。 1945 1945年由翁文波领导的第一

35、个物理探矿队就是一年由翁文波领导的第一个物理探矿队就是一年由翁文波领导的第一个物理探矿队就是一年由翁文波领导的第一个物理探矿队就是一支重力队；这个重力队在玉门油田进行了试验性测支重力队；这个重力队在玉门油田进行了试验性测支重力队；这个重力队在玉门油田进行了试验性测支重力队；这个重力队在玉门油田进行了试验性测量。量。量。量。 30n地球物理三剑客地球物理三剑客? ?31n石油勘探：石油勘探：翁文波翁文波- -清华物理系清华物理系n金属矿勘探：金属矿勘探：顾功叙顾功叙- -大同物理大同物理n地震波理论先驱：地震波理论先驱：傅承义傅承义- -清华物理系清华物理系32 1949 1949年新中国成立后

36、，随着国民经济的迅速发展，年新中国成立后，随着国民经济的迅速发展，年新中国成立后，随着国民经济的迅速发展，年新中国成立后，随着国民经济的迅速发展，重力勘探与其他物探工作一起，几乎是从无到有地重力勘探与其他物探工作一起，几乎是从无到有地重力勘探与其他物探工作一起，几乎是从无到有地重力勘探与其他物探工作一起，几乎是从无到有地得到极大的发展。得到极大的发展。得到极大的发展。得到极大的发展。 重力勘探在我国国民经济中的应用经历了一个从重力勘探在我国国民经济中的应用经历了一个从重力勘探在我国国民经济中的应用经历了一个从重力勘探在我国国民经济中的应用经历了一个从局部局部局部局部( (地区、部门地区、部门地

37、区、部门地区、部门) )发展到全局发展到全局发展到全局发展到全局( (全国、各个领域全国、各个领域全国、各个领域全国、各个领域) )的的的的过程，经历了一个从局部地区的找矿发展到大区域过程，经历了一个从局部地区的找矿发展到大区域过程，经历了一个从局部地区的找矿发展到大区域过程，经历了一个从局部地区的找矿发展到大区域的矿产勘探，研究地球构造，以及解决某些工程地的矿产勘探，研究地球构造，以及解决某些工程地的矿产勘探，研究地球构造，以及解决某些工程地的矿产勘探，研究地球构造，以及解决某些工程地质问题的过程。质问题的过程。质问题的过程。质问题的过程。 33 除了石油勘探外，在除了石油勘探外，在除了石油

38、勘探外，在除了石油勘探外，在2020世纪世纪世纪世纪6060年代的铬铁矿普查，年代的铬铁矿普查，年代的铬铁矿普查，年代的铬铁矿普查，以及以及以及以及2020世纪世纪世纪世纪7070年代的富铁矿普查中，重力勘探都是年代的富铁矿普查中，重力勘探都是年代的富铁矿普查中，重力勘探都是年代的富铁矿普查中，重力勘探都是一种主要的方法。一种主要的方法。一种主要的方法。一种主要的方法。 20 20世纪世纪世纪世纪8080年代以来，重力勘探还配合了地壳地震年代以来，重力勘探还配合了地壳地震年代以来，重力勘探还配合了地壳地震年代以来，重力勘探还配合了地壳地震测深的地学大断面工作；重力法还在工程、地震预测深的地学大

39、断面工作；重力法还在工程、地震预测深的地学大断面工作；重力法还在工程、地震预测深的地学大断面工作；重力法还在工程、地震预报等方面得到了应用。报等方面得到了应用。报等方面得到了应用。报等方面得到了应用。 重力勘探从应用领域来看，除地面重力测量外，重力勘探从应用领域来看，除地面重力测量外，重力勘探从应用领域来看，除地面重力测量外，重力勘探从应用领域来看，除地面重力测量外，还有海洋重力、航空重力、地下重力还有海洋重力、航空重力、地下重力还有海洋重力、航空重力、地下重力还有海洋重力、航空重力、地下重力( (井中及坑道井中及坑道井中及坑道井中及坑道) )和卫星重力测量。目前，我国已经能够开展这几个和卫星

40、重力测量。目前，我国已经能够开展这几个和卫星重力测量。目前，我国已经能够开展这几个和卫星重力测量。目前，我国已经能够开展这几个领域的重力测量。领域的重力测量。领域的重力测量。领域的重力测量。 345、重力勘探的应用、重力勘探的应用 重力勘探所观测、研究的是天然的地球重力场，重力勘探所观测、研究的是天然的地球重力场，重力勘探所观测、研究的是天然的地球重力场，重力勘探所观测、研究的是天然的地球重力场，引起重力场变化的因素包括从地表附近直至地球深引起重力场变化的因素包括从地表附近直至地球深引起重力场变化的因素包括从地表附近直至地球深引起重力场变化的因素包括从地表附近直至地球深处的物质密度分布的不均匀

41、；又因为野外测量中使处的物质密度分布的不均匀；又因为野外测量中使处的物质密度分布的不均匀；又因为野外测量中使处的物质密度分布的不均匀；又因为野外测量中使用的重力仪轻便，观测简单，采集数据方便，所以用的重力仪轻便，观测简单，采集数据方便，所以用的重力仪轻便，观测简单，采集数据方便，所以用的重力仪轻便，观测简单，采集数据方便，所以重力勘探相对来说具有经济、勘探深度大以及快速重力勘探相对来说具有经济、勘探深度大以及快速重力勘探相对来说具有经济、勘探深度大以及快速重力勘探相对来说具有经济、勘探深度大以及快速获得面积上信息的几个优点，因而获得了比较广泛获得面积上信息的几个优点，因而获得了比较广泛获得面积

42、上信息的几个优点，因而获得了比较广泛获得面积上信息的几个优点，因而获得了比较广泛的应用。的应用。的应用。的应用。 351) 1) 研究地球深部构造研究地球深部构造 例如，地壳厚度的变化例如，地壳厚度的变化( (莫霍面的起伏莫霍面的起伏) )，深大断裂的可能部位及延伸情况，上地幔密度深大断裂的可能部位及延伸情况，上地幔密度的不均匀性以及研究地壳的均衡状态等。的不均匀性以及研究地壳的均衡状态等。 363738392) 2) 研究大地及区域地质构造，划分构造单元；研究大地及区域地质构造，划分构造单元；研究结晶基底的起伏及其内部成分和构造，圈研究结晶基底的起伏及其内部成分和构造，圈定沉积盆地范围，以及

43、研究沉积岩系各密度界定沉积盆地范围，以及研究沉积岩系各密度界面的起伏和内部构造。面的起伏和内部构造。 40n我国主要有哪些含油气盆地我国主要有哪些含油气盆地? ?41准葛尔盆地准葛尔盆地准葛尔盆地准葛尔盆地塔里木盆地塔里木盆地塔里木盆地塔里木盆地柴达木盆地柴达木盆地柴达木盆地柴达木盆地羌塘盆地羌塘盆地羌塘盆地羌塘盆地鄂尔多斯盆地鄂尔多斯盆地鄂尔多斯盆地鄂尔多斯盆地四川盆地四川盆地四川盆地四川盆地二连盆地二连盆地二连盆地二连盆地松辽盆地松辽盆地松辽盆地松辽盆地渤海湾盆地渤海湾盆地渤海湾盆地渤海湾盆地南黄海盆地南黄海盆地南黄海盆地南黄海盆地东海盆地东海盆地东海盆地东海盆地珠江口盆地珠江口盆地珠江口

44、盆地珠江口盆地太平礼乐盆地太平礼乐盆地太平礼乐盆地太平礼乐盆地曾母暗沙盆地曾母暗沙盆地曾母暗沙盆地曾母暗沙盆地423) 3) 探测、圈定与围岩有明显密度差异的隐伏探测、圈定与围岩有明显密度差异的隐伏岩体或岩层，追索两侧岩石密度有明显差异的岩体或岩层，追索两侧岩石密度有明显差异的断裂，进行覆盖区的基岩地质、构造填图。断裂，进行覆盖区的基岩地质、构造填图。 434) 4) 寻找石油、天然气寻找石油、天然气或煤等有远景的盆地；或煤等有远景的盆地；在圈定的盆地内研究沉积层的厚度及内部构造，在圈定的盆地内研究沉积层的厚度及内部构造，寻找有利于储存油气或煤的各种局部构造，条寻找有利于储存油气或煤的各种局部

45、构造，条件有利时可以研究非构造油气藏件有利时可以研究非构造油气藏( (如岩性变化、如岩性变化、地层的推覆及生物礁块储油等地层的推覆及生物礁块储油等) )，并直接探测，并直接探测与储油气层有关的低密度体。与储油气层有关的低密度体。 44455) 5) 与其他物探方法配合与其他物探方法配合，圈定金属及非金属，圈定金属及非金属矿产成矿带；在条件有利时，可以探测并描述矿产成矿带；在条件有利时，可以探测并描述控矿构造，或圈定成矿岩体；或者直接发现埋控矿构造，或圈定成矿岩体；或者直接发现埋藏较浅、体积较大的矿体或对已知矿体进行追藏较浅、体积较大的矿体或对已知矿体进行追踪等。踪等。 4647486) 6)

46、6) 6) 在在在在水文及工程地质水文及工程地质水文及工程地质水文及工程地质方面，可以研究浮土下基岩面方面，可以研究浮土下基岩面方面，可以研究浮土下基岩面方面，可以研究浮土下基岩面的起伏和有无隐伏断裂、空洞，以确保厂房或大坝的起伏和有无隐伏断裂、空洞，以确保厂房或大坝的起伏和有无隐伏断裂、空洞，以确保厂房或大坝的起伏和有无隐伏断裂、空洞，以确保厂房或大坝等工程的安全；寻找水源，如寻找利于储水的地下等工程的安全；寻找水源，如寻找利于储水的地下等工程的安全；寻找水源，如寻找利于储水的地下等工程的安全；寻找水源，如寻找利于储水的地下溶洞、破碎带、地下河道等；危岩、滑坡体的监测；溶洞、破碎带、地下河道

47、等；危岩、滑坡体的监测；溶洞、破碎带、地下河道等；危岩、滑坡体的监测；溶洞、破碎带、地下河道等；危岩、滑坡体的监测；地面沉降研究；在地热田的勘测开发过程中，发现地面沉降研究；在地热田的勘测开发过程中，发现地面沉降研究；在地热田的勘测开发过程中，发现地面沉降研究；在地热田的勘测开发过程中，发现热源岩体，监测地下水的升降以及水蒸气的补给情热源岩体，监测地下水的升降以及水蒸气的补给情热源岩体，监测地下水的升降以及水蒸气的补给情热源岩体，监测地下水的升降以及水蒸气的补给情况，以便合理、持久地开发地热田等。况，以便合理、持久地开发地热田等。况，以便合理、持久地开发地热田等。况，以便合理、持久地开发地热田等。 49507) 7) 在在天然地震天然地震方面，通过观测重力随时间的方面，通过观测重力随时间的变化，为地震预测研究提供依据。变化，为地震预测研究提供依据。 51