上一课复习:1、概念:区域场和局部场;定量解释和定性解释2、什么是解析延拓?有什么作用?3、重力场导数换算有什么作用?区域异常与局部异常的概念区域异常场源:大而深的岩体或地质构造异常特征:幅值大、异常范围大、变化平缓局部异常场源:小而浅的岩体、矿体或地质构造异常特征:幅值小、异常范围小、变化大注意:区域异常和局部异常是相对的概念,二者并无截然划分的标准,而是依任务而定。例如,若研究沉积盖层中的断裂构造,断裂引起的异常就是局部异常,而沉积盆地基底起伏以及更大范围的异常则是区域异常。但若是圈定沉积盆地,则盆地基底起伏引起的异常为局部异常,而更大范围的地质因素,如莫霍面引起的异常,可作为区域异常看待。定性解释与定量解释:定性解释:地质解释不涉及数量方面的内容。如断层的位置、性质、构造单元性质等定量解释:地质解释时包括数量方面的内容。如对异常源的大小、产状、埋藏深度给出具体解答重力异常的解析延拓向上延拓:将观测平面上的实测异常值,换算到观测平面以上某一高度上的异常——称为向上延拓。目的:压制浅而小的地质体引起的局部异常,消弱局部异常,突出深部地质体的区域异常向下延拓:将观测平面上的实测异常值,换算到观测平面以下场源以外的某个深度上——称为向下延拓。目的:压制深部地质体的区域异常,相对突出了浅部地质体的局部异常向上延拓向下延拓(1)压制深部地质体的区域异常,突出小而浅的地质体的局部异常;高次导数异常就是局部异常(2)划分多个相邻地质体的叠加异常(3)确定地质体边界和划分断裂重力异常的导数换算第四节重力的应用举例第一章重力勘探重力勘探的应用了解上地幔的密度变化研究地壳深部构造及地壳地活动性划分大地构造单元(如地台与地槽的界线)圈定具有油气远景的沉积岩内部构造、盐丘及煤田盆地寻找金属矿、钾盐天然地震预报……解决地壳的演化和大陆与海洋的形成等地学基础理论问题大地构造轮廓的划分天然地震活动性的分析和预报火山作用和各种矿产成矿规律等的研究一、在地壳深部构造研究中的应用主要是确定地壳深部各种物质层之间的密度分界面的起伏。硅铝层(2g/cm3~2.7g/cm3)硅镁层(2.8g/cm3~3g/cm3)上地幔(3.3g/cm3)Moho面康腊德面莫霍面和康腊德面的起伏及各层物质密度的横向变化(包括上地幔内岩性和岩相的变化)等深部因素对重力场背景起着决定性的影响。地壳与地幔的密度差0.3g/cm3硅铝层和硅镁层的密度差达0.2g/cm31982年中科院应用亚洲大陆地区平均布格重力异常的数据,选择均质单层地壳模型,假定莫霍面以上地壳平均密度为2.84g/cm3,以下的上地幔密度为3.27g/cm3,反演得到了亚洲大陆地壳厚度分布图(莫霍面深度图)。所得结果与已知的地壳测深剖面和天然地震资料获得的地壳厚度进行了对比,平均误差都小于2km。根据地壳厚度变化,划分了亚洲大陆地壳构造轮廓,这一结果与我国大地构造学家划分的中国构造单元也基本吻合。华北平原北部莫霍面深度图右图是前苏联东部莫霍面与构造成矿带的对比。莫霍面有巨大落差的地带恰好与重要的金属成矿带在位置上吻合。该区位于大洋地壳和大陆地壳转换带的一个中生代褶皱带中,金矿和铜矿与较深的地壳有关,而锡矿则与较厚的地壳有关。莫霍面起伏与矿产生成的关系地槽区:地壳上活动性最强,构造复杂的单元,以强烈的褶皱,变质作用和火成岩活动为主要特征。地台区:比较稳定、刚性较强的均一构造单元,沉积相稳定,一般较薄,褶皱作用和火成岩活动也较弱。二、在区域地质构造研究中的应用地槽区:重力异常呈条带状重力低平行排列,延伸可达数百至数千公里,布格重力异常与地形起伏有镜像关系,即地形越高,重力异常越低地台区:布格重力异常变化平缓、稳定、相对幅度变化较小方向性不明显。且因为地壳厚度较薄,平均异常值较地槽高根据重力资料划分地槽区和地台区过渡带:地槽区和地台区的过渡带,呈现出巨大的重力梯级带,深大断裂的反映断裂构造在△g平面图上的识别线性重力高与重力低之间的过渡带两侧异常特征明显不同的分界线串珠状的异常带封闭异常等值线突然变宽或变窄的部位异常轴线明显错动的部位等值线同形扭曲部位三、在寻找金属矿与非金属矿中的应用自然界中大多数金属矿的密度都比围岩密度大。某些非金属矿,如岩盐、煤等,情况恰好相反,它们的密度一般都比围岩密度小得多。因此,当这些矿床具有一定的规模,且埋藏较浅时,能在地面上产生明显的重力异常。西藏东巧超基性岩体位于藏北地块南缘,侵入于泥盆系结晶灰岩和板岩中,上覆侏罗系砂岩、砾岩。铬铁矿产于东巧岩体内,与围岩界线清楚,密度差达1.5g/cm3。17号矿体西段已出露地表,重力异常最大值为6g.u.,向东形态变宽展,推断东段埋藏较深。钻探结果在ZK106,108,110,111等4孔连续见矿,矿体埋深25—60m,视厚度28—40m1、在寻找金属矿中的应用2、在寻找非金属矿中的应用某地区岩盐产于白垩,其密度比下伏侏罗、白垩系地层密度低(0.42—0.52)g/cm3布格异常为一幅度达-70g.u.,近于等轴状的重力低。北侧重力梯度大,推测北侧含盐盆地陡,异常外围向西南和东南方向突出,反映矿体由中心向四周变薄。四、在工程勘察中的应用实例国外某发电厂的配电站附近发现了一个直径为2m的洞穴,它延伸到距地面仅0.6m的范围内。由于洞穴会直接影响到配电站的稳定,请查找是否还有类似的洞穴。在国外某核动力厂的冷却塔附近进行精密重力测量