《重力正演计算》PPT课件.ppt

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1、课程内容第一讲前言第二讲地球重力场第三讲地球正常重力及重力异常第四讲重力异常正演问题第五讲重力测量仪器第六讲重力野外测量第七讲重力资料整理、重力异常获取第八讲岩（矿）石的密度第九讲重力异常反演第十讲重力异常的分离第十一讲重力异常的地质解释及重力资料的应用第三章重力异常的正演问题第一节基本概念第二节简单规则几何模型体重力异常的计算第三节不规则复杂模型体重力异常的计算第四节密度界面的正演问题第一节基本概念第三章重力异常的正演问题正演：对于地球物理而言，正演就是依据“场与场源的数学物理关系”，在给定地下某种地质体的形状、产状及物理性质等条件下，通过理论计算

2、，求得它在其周围空间上产生的场数值大小、特征及时间与空间变化规律等。反演：就是依据观测到的物理场，通过建立或近似地建立“场与场源的数学物理关系”，求解出地质体的形状，产状或物理性质参数。反演以正演为基础，但反演比正演更复杂、更困难。观测数据d地质模型m反问题：m=G-1d正问题：d=Gm第一节基本概念第三章重力异常的正演问题几个基本概念剩余密度：研究对象的密度与其周边物质密度之差。剩余质量：研究对象的剩余密度与其体积之乘积。重力异常:就是剩余质量在测点产生的引力在重力方向上的投影。三度体：对于各个方向都是有限大小的物体，称为三度体，如球体。二度体：对

3、于一个方向无限延伸而其横截面形状及埋藏深度沿走向方向到处相同的物体。第一节基本概念第三章重力异常的正演问题第二节规则形状异常密度体的正演问题第三章重力异常的正演问题3.2.1密度均匀球体（点质量）3.2.2密度均匀的水平圆柱体（水平物质线）3.2.3垂直台阶3.2.4倾斜台阶3.2.5二度长方体（铅垂柱体）3.2.6倾斜脉3.2.7铅垂圆柱体3.2.8直立长方体3.2.1密度均匀球体（点质量）第二节规则形状异常密度体的正演问题第三章重力异常的正演问题在实际工作中，一些近于等轴状的地质体，如矿巢、矿囊、岩株、穹窿构造等，都可以近似当作球体来计算它们的重

4、力异常。特别当地质体的水平尺寸小于它的埋藏深度时，效果更好。对于均匀球体来说，它与将其全部剩余质量集中在球心处的点质量所引起异常完全一样。第二节规则形状异常密度体的正演问题第三章重力异常的正演问题半径R，剩余质量M，中心埋深D，剩余密度在y=0的剖面上，为3.2.1密度均匀球体（点质量）思考一下：球体质量M不变，随埋深D的增加，Δg异常曲线发生怎么样的变化？第二节规则形状异常密度体的正演问题第三章重力异常的正演问题3.2.1密度均匀球体（点质量）其它转换异常特征：第二节规则形状异常密度体的正演问题第三章重力异常的正演问题3.2.1密度均匀球体（点

5、质量）对于某些横截面近于圆形、沿水平方向延伸较长的地质体，如扁豆状矿体、两翼较陡的长轴背斜及向斜构造等，研究它们的异常时，在一定精度要求内，可以当成水平圆柱状的异常体来对待。半径R，中心埋深D，剩余线密度=·S（S为圆柱截面积）3.2.2密度均匀的水平圆柱体体（水平物质线）第二节规则形状异常密度体的正演问题第三章重力异常的正演问题ZYXO+-DR根据二度体公式可得：最大值为半极大值为3.2.2密度均匀的水平圆柱体体（水平物质线）第二节规则形状异常密度体的正演问题第三章重力异常的正演问题R=22.5D=60深度D与异常形态之间的关系同理，有即

6、3.2.2密度均匀的水平圆柱体体（水平物质线）第二节规则形状异常密度体的正演问题第三章重力异常的正演问题3.2.2密度均匀的水平圆柱体体（水平物质线）第二节规则形状异常密度体的正演问题第三章重力异常的正演问题其它转换异常特征：ZYXO+-DR3.2.2密度均匀的水平圆柱体体（水平物质线）第二节规则形状异常密度体的正演问题第三章重力异常的正演问题平面等值线特征H，h分别为台阶两侧深度，两侧物质密度差为（假设=2−1>0）-ZYXO-hH1-+23.2.3垂直台阶（垂直断层）第二节规则形状异常密度体的正演问题第三章重力异常的正演

7、问题断层或不同岩层的接触带都可作为台阶处理特征值有3.2.3垂直台阶（垂直断层）第二节规则形状异常密度体的正演问题第三章重力异常的正演问题3.2.3垂直台阶（垂直断层）第二节规则形状异常密度体的正演问题第三章重力异常的正演问题平面异常特征：等值线为一系列平行台阶走向的直线，在断面附近等值线最密，称为“重力梯级带”，且异常向台阶延伸方向单调增大。是识别断裂构造的重要标志。3.2.3垂直台阶（垂直断层）第二节规则形状异常密度体的正演问题第三章重力异常的正演问题o△h△σP(x,0)●hh112x△h△σ22πG△σ△hπG△σ△h在很远的地方异常值与埋深

8、无关；异常形态与埋深有关，埋藏越浅，水平梯度越大。3.2.3垂直台阶（垂直断层）第二节规则形状异常密度体的正