第三章+重力勘探：(2)岩矿石密度、重力仪....ppt

上一课复习：1、地球正常重力的基本特征2、什么是重力异常3、重力异常的物理意义4、引起重力异常的条件第二节 岩矿石密度、重力仪及 重力勘探工作方法第三章 重力勘探一、岩（矿）石的密度及地球密度分布（一）岩（矿）石的密度的一般规律1、火成（岩浆）岩密度＞变质岩密度＞沉积岩密度根据长期研究的结果，认为决定岩、矿石密 度的主要因素为：※ 组成岩石的各种矿物成分及其含量的多少； ※ 岩石中孔隙度大小及孔隙中的充填物成分； ※ 岩石所承受的压力等三大岩类物质循环三大岩类物质循环2、火成岩（2.5～3.6 g /cm³）（1）主要取决于矿物成分及其含量的百分比，由 酸性→基性→超基性岩，随着密度大的铁镁 暗色矿物含量增多密度逐渐加大 （2）成岩过程中的冷凝、结晶分异作用也会造成 同一岩体不同岩相带，由边缘相到中心相， 密度逐渐增大； （3）不同成岩环境(如侵入与喷发)也会造成同一岩 类的密度有较大差异，同一成分的火成岩密 度，喷出岩小于侵入岩 （4）年代老的岩体的密度小于新岩体的密度喷出岩 2.5～2.6 g /cm³侵入岩 2.7～2.9 g /cm³基性、超基性岩 3.0～火成岩成分和密度的 关系3、沉积岩（1.6~2.7 g /cm³）沉积岩的密度主要取决于岩石的孔隙度及岩石所 处的构造部位：1、沉积岩一般具有较大的孔隙度，如灰岩、页岩、 砂岩等，这类岩石密度值主要取决于孔隙度大小 ，干燥的岩石随孔隙度减少密度呈线性增大； 2、孔隙中如有充填物，充填物的成分(如水、油、气 等)及充填孔隙的百分比也明显地影响着密度值； 3、随着成岩时代的久远及埋深加大，上覆岩层对下 伏岩层的压力加大，这种压实作用也会使密度值 变大。

沉积作用与沉积岩 4、变质岩（2.6~2.8 g /cm³）变质岩的密度一般大于原岩的密度；变质程度 越深，密度越大；动力变质而使岩石破碎，则密度 减小l 变质岩的密度与矿物成分、含量和孔隙度均有关 ，这主要由变质的性质和变质程度来决定； l 通常，由于重结晶等作用，区域变质作用将使变 质岩比原岩密度值加大； l 经过变质的沉积岩，如大理岩、板岩和石英岩比 原生石灰岩、页岩和砂岩更致密些 l 由于变质作用的复杂性，所以这类岩石的密度变 化显得很不稳定，要具体情况具体分析变质作用与变质岩 5、矿石金属矿：σ 很大，一般大于岩石的平均密度（2.7 g /cm³）非金属矿：其σ 小于岩石的平均密度（2.7 g /cm³）（二）地球内部的密度分布软流圈核幔边界岩石圈由于地震学等的发展，发现了地球内部一系列的物理界面由于地震学等的发展，发现了地球内部一系列的物理界面 有了这个基础才能了解固体地球的各种过程有了这个基础才能了解固体地球的各种过程19141914年年- -地球内地球内 部纵波和横波速度分布；部纵波和横波速度分布；19401940年年- -地震波走时表、地球分层模型地震波走时表、地球分层模型 、上地幔低速层；、上地幔低速层；5050年代年代- -分层结构模型。

分层结构模型σ (g /cm³ )20006000500029004000300063711000（核幔分界面）（地心）Km8106144122地表地幔9.912.465.5根据有关地球物理资料，推测地球内部物质密度变化如 下图所示：二、重力仪机械式（弹簧、振弦）电子式（超导、激光）应用：地面、海洋、卫星、井下（一）重力仪分类：按结构分机械式重力仪电子式重力仪石英弹簧重力仪振弦重力仪（海上）超导重力仪金属弹簧重力仪激光重力仪按测量原理分 相对重力测量仪绝对重力测量仪（实验室）mgmhmlmgπ－mmg测定重力绝对值测定重力相对值（二）重力测量原理oo'oo'¹¹摆杆ααmg摆杆的水平（零点）位置主弹簧测量弹簧测程弹簧重荷扭丝相对重力测量 仪的工作原理航空重力测量示意图三、重力勘探工作方法1、重力预查在重力测量的“空白区”中进行的大范围、小比例 尺的重力测量目的：大地构造的基本轮廓（如断裂带、岩体的 分布等）的资料2、重力普查在有进一步工作价值的地区开展的重力测量目的：划分区域地质构造、圈定岩体及储油构造 ，比较确切地指示成矿远景区（一）工作任务 3、重力详查在成矿远景区（或成矿有利地段）进行重力测量目的：详细地研究工区重力异常的规律和特点， 寻找局部构造或岩、矿体4、重力细测在已发现的储油、气构造、煤盆地，以及成矿有 利的岩、矿体上进行的重力测量目的：构造、岩体、矿体的形态及产状（一）工作任务 （二）工作比例尺、测网及测量精度 三、重力勘探工作方法1、工作比例尺※ 工作比例尺反映了重力测量工作的详细程度； 比例尺取决于相邻测线间的距离。

※ 比例尺愈大，单位面积内的测点数就愈多，对 重力异常的研究也就愈详细※ 比例尺应与工作任务相适应2、测网测网一般是由相互平行的等间距的测线和在测线 上分布的等间距的测点所组成，如下图所示：测线测点线距点距地质体（构造线）★ 测线应垂直地质体（构造线）的走向※ 测量精度是衡量野外观测质量的重要标志，同时 也是决定技术措施、工作效率和成本的重要指标 ※ 精度是指测量值与真值的接近成度※ 精度应根据地质任务和工作比例尺来确定※ 例如：金属矿普查，取探测对象产生的最大异常 的1/3~1/4作为测量精度3、测量精度（三）重力野外观测重力基点的作用：（1）工区内重力异常的起算点（2）检查仪器的零点漂移，确定零点漂移校正 系数2、野外观测1、重力基点建立3、资料整理三、重力勘探工作方法。