重力勘探—重力资料的解释

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第五章 重力资料的解释

经过各种校正的重力观测数据在进展必要的数据处理之后、便是局部重力异常(剩余重力异常)，它单一地反映了研究对象产生的重力异常场，通过对重力异常场特征的分析，研究引起异常的地质原因，就是重力异常的解释问题。

定性解释主要是推断引起异常的地质原因，确定异常源的形态、围、大致埋藏深度。

定量解释是在定性解释的根底上，对异常源的深度、大小、产状等进展定量计算。

§5.1 重力异常解释的根本概念

重力观测资料 校正、处理→局部异常：单一反映研究对象产

生的异常。

一、数学物理解释与地质解释 1、数学物理解释

根据异常分布特征和工区的地球物理条件来确定异常质量的形状、大小、埋深和在地面上的投影位置。有条件时进一步确定异常质量的产状要素、剩余质量等。

2、地质解释

结合工区的地质条件和特点，对质量异常作出地质上的判断。→→说明引起异常的地质原因和对异常作出地质结论。

二、正问题与反问题

为了正确地进展解释推断，就必须了解重力异常与各种地质因素(异常场源)之间的相互关系，包括数量关系。

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1、正问题

根据异常源(地质体)的形状、大小、深度、产状和物性，用数学物理方法研究它引起重力异常的分布规律、幅度大小和形态特征等，称为重力异常的正演问题，简称正问题。

解正演问题，一般都把自然界中某些地质休简化为简单几何形体(例如把等轴状的地质体近似地抽象成球休，垂直断层近似为垂直台阶等)，这是为了研究问题方便。当地质体的形状和密度分布比拟复杂时，技照场的叠加原理，可把它划分成假设干简单形态的地质体，然后计算每一局部的重力异常并把它们累加起来，这样简单几何形体的正演问题也就成了复杂形体正演问题的根底。此外，还往往把密度大致均匀的介质宏观上作为均匀介质来研究。由上述可见，当用某种简单形体的物理模型来代替真实的地质体时，总会产生一定的误差，只不过这种误差不致于影响对重力勘探的要求。

2、反问题

根据重力异常的形态、幅度大小和分布规律等特征，来确定异常源的形状、大小，位置和产状等参数，称为重力异常的反演问题，简称反问题。

目前使用的方法较多，如特征点法，切线法、选择法等。

三、重力反问题的多解性

1、场的等效性：如果不改变包含在引力等位面物质的总质量，而重新分布其密度，只要使原来的等位面保持形状大小不变，那么密度的重新分布与这一等位面和等位面外引力场的分布无关。〔不同的物质密度和质量分布可能引起一样的异常场。〕

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例如，一个球形矿体，在地表引起的异常决定于它的剩余质量和观测点到球体中心的距离，进展反演计算，不能单独确定它的深度和密度值，从数学上讲，如果保持其剩余质量不变，中心深度也不变．那么球体的剩余密度和半径大小可有无穷多个值，但它们产生的异常都是一样的。

2、观测数据总是离散的、有限的：重力测量只能观测到地表的异常值，而不是全部空间的场值；根据片面的场的分布，往往也不能唯一地确定场源的分布情况。

3、实测异常总是包含一定误差。小误差→模型参数大变化。

因此，有必要研究工作地区的地质资料、岩石的密度资料，以及掌握地质规律，从而减少多解性带来的困难。通过对各种资料的综合分析，解反演问题时就可以附加—些条件，以便对反问题的解有某些限制。例如球体的例子，如果密度值确

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