+重力勘探：岩矿石密度、重力仪.PPTVIP

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。 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； 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； 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。 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。有了这个基础才能了解固体地球的各种过程。1914年-地球内部纵波和横波速度分布；1940年-地震波走时表、地球分层模型、上地幔低速层；50年代-分层结构模型。 σ (g /cm3 ) 2000 6000 5000 2900 4000 3000 6371 1000 （核幔分界面） （地心） Km 8 10 6 14 4 12 2 地表 地幔 9.9 12.46 5.5 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） mg m h m l mg π － m mg 测定重力绝对值 测定重力相对值 （二）重力测量原理 o o o o 1 1 摆杆 α α mg 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