第四章 重力异常的推断解释

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1、第一篇重力勘探海洋地球科学学院地球探测信息与技术系谭军重力勘探•引言第一章•重力勘探基础第二章•野外重力测量及异常计算第三章•重力资料的正、反问题第四章•重力异常的推断解释第五章•重力解释应用第四章重力异常的推断解释•概述一•决定重力异常的主要地质因素二•重力异常的识别和划分三•地质解释的基本原则四•重力异常的推断五1.重力资料的解释（为主）着重给出一般的地定性解释质结论如：重力低——向斜、盐丘解释的分梯阶带——断裂破碎带类定量解释（为辅）给出地质体的形状、产状等2.重力异常的解释步骤•阐明引起重力异常的地质因素确定异常时地壳深部地质因素的反应，还是浅部地质因素的反应是矿体引起、还

2、是构造或其它密度不均匀体引起——定性解释•对重力异常进行划分重力异常图往往是从地表到地球深部所有密度不均匀体引起的异常的叠加，要提取出探测对象所引起的重力异常•计算地质体的产状参数根据重力资料大致估计产生异常的地质体的形状、产状和空间位置3.重力异常解释的关键问题•重力异常的推断解释必须紧密结合地质资料•加强各类物探、化探资料的综合分析•遵循由简到繁、由浅入深、由已知到未知的认识原则•加强对异常的验证•反复多次解释第四章重力异常的推断解释•概述一•决定重力异常的主要地质因素二•重力异常的识别和划分三•地质解释的基本原则四•重力异常的推断五地壳厚度的变化结晶基岩内部成分、构造和基底顶

3、面的起伏决定重力异常的主要地质因素沉积岩的成分和构造金属矿及其它矿产的赋存1.地壳厚度的变化•硅铝层的平均密度为2.6~2.7克/厘米3；硅镁层为2.8~3.0克/厘米3；上地幔为3.3~3.4克/厘米3•莫霍面是一个明显的密度分界面，其起伏对重力异常的基本轮廓产生了决定性的影响•当地壳增厚时，相当于莫霍面下高密度的上地幔埋深增大，故显示重力低；反之，地壳减薄时，相当于上地幔埋深减小，故显示重力高地壳厚度的变化拉萨—上海平均布格重力异常与莫霍面对比图注意事项除地壳厚度变化之外，地壳深部及上地幔物质密度的不均匀性，也会导致重力异常的变化2.结晶基岩内部成分、构造和基底顶面的起伏•结晶

4、基底通常由经过强烈变质的各种不同类型的结晶片岩组成，且存在各种类型的酸性、基性和超基性侵入体，使得结晶基底的成分在很大范围内变化•在结晶基底埋藏较浅的局部地区（有些地区的面积可能相当大），重力异常往往与基底内部成分和构造有关重力异常与结晶基底密度变化1-太古宙花岗片麻岩；2-混合岩；3-花岗岩；4-石英岩和砂岩；5-页岩、白云岩、辉绿岩；6-千枚岩；7-岩石密度曲线；8-重力异常Δg曲线3.沉积岩的成分和构造•在沉积岩内部，不同岩性和不同时代的岩石往往存在着密度差异。在沉积岩系内可能存在不只一个密度分界面，且往往与地质界面相吻合•例如我国华北平原奥陶系灰岩的侵蚀面与上覆石炭、二叠系

5、煤系地层就是一个明显的密度分界面•地质界面与密度界面一致，是通过重力勘探直接寻找沉积岩构造的主要依据，其异常一般在10毫伽以下，甚至仅十分之几毫伽，分布范围数平方公里到数百平方公里单位g.u.寻找含油构造时获得的沉积岩区布格重力异常图重力异常达14g.u.，较好地反映了构造的形态注意事项第四系砾石层的局部堆积、地层沿水平方向的岩相变化等因素，也可能引起明显的重力变化，与地质构造引起的重力异常相混淆4.金属矿及其它矿产的赋存•大多数金属矿，特别是致密状矿体，一般都与围岩有1~3克/厘米3的密度差•因矿体较小，故引起的异常较微弱，多数仅十分之几毫伽，个别达几毫伽，分布范围也很小•某含黄

6、铜矿的剩余重力异常图•该矿体呈陡峭的板状，剩余密度达2.0克/厘米3，矿体厚10~20米，埋深20~30米，重力异常极大值0.4毫伽第四章重力异常的推断解释•概述一•决定重力异常的主要地质因素二•重力异常的识别和划分三•地质解释的基本原则四•重力异常的推断五•布格重力异常是勘探部门应用最广泛的一种重力异常•观测值进行地形校正、布格校正（高度校正及中间层校正）和正常场校正??=??+???+??+??+??布测地高中•布格重力异常是从地表到上地幔各种地质因素产生异常的总和•各类异常的叠加对需要研究的异常起到了掩盖或干扰的作用•重力资料解释的一个重要环节是对布格异常进行识别和划分理论模

7、型示例：两个相邻球体异常的叠加重力异常的高阶导数显示出两个球体的存在1.区域异常和局部异常区域异常•分布范围较广、相对较深的地质因素引起的重力异常•特征是异常幅值较大，异常范围也较宽，但异常梯度较小，具有“低频”的特征实测重力局部异常异常•较小的研究对象（如构造、矿体或岩体）引起的范围和幅度较小的异常•特征是异常梯度相对较大，具有较高的“频率”1.区域异常和局部异常区域异常•分布范围较广、相对较深的地质因素引起的重力异常•特征是异常幅值较大，异常范围也较宽，从布格异