高精度重力勘探技术及其应用.ppt

高精度重力勘探技术及其应用 重力勘探任务﹕ 1、研究地壳深部构造，区域地质构造﹐划分成矿远景区﹔ 2、掩盖区地质填图﹐包括圈定断裂构造﹑侵入体等﹔ 3、广泛用于普查与勘探可燃性矿床(石油﹑天然气、煤); 4、查明区域构造﹐确定基底起伏﹐找寻盐丘﹑背斜等局部构造﹔ 5、普查与勘探金属矿床(铁﹑铬﹑铜等)﹐主要用于查明与成矿有关的构造和岩体﹐进行间接找矿﹔ 6、寻找大的﹑近地表的高密度矿体﹐并计算矿体的储量﹔工程地质调查﹐如探测岩溶﹐追索断裂破碎带等。 重力勘探今后主要发展方向： 1．引用先进技术 (惯性和GPS系统)和创造新的有效方法以保证高精度测定点位和高程。 2．发展徽重力测量和重力梯度测量 ，以及三维重力模拟的快速方法。（在有条件地区应开展坑道重力测量，用于探测盲矿体和解决工程地质问题） 　　高精度重力测量又称为微重力测量。两者若从测量精度的角度来讲，应该是同一的，一般是指测量精度为10nm/s2级的相对重力加速度测量。在地质和工程勘察领域还具有研究对象的规模较小相应的测量区面积和测网间距离均较小的含意，即研究的是较小的地质体的重力测量问题。 当然广义的微重力测量还应包含其他一些的微重力效应的测量，如地球固体潮，地球自有振荡，大气影响以及地球动力学原因造成的地球质量位移引起的微小的重力变化测量等。 （1）技术规定 　　　为了进一步提高实测重力资料的质量，我国不断研制、引进了多种地面高精度重力仪、海洋重力仪、航空摄影解析制图技术、GPS及电子计算机技术。国家主管部门还颁布了多种配套的技术规定，使野外重力数据采集精度有了大幅的提高。如在重力找矿中布格重力异常总精度可达0.3g.u.~0.8g.u. 。一般在平坦地区可达0.3g.u. 或更高，在山区可达0.8~2 g.u.，高程坐标精度可达十余厘米。 新颁布的技术规定：《1:5万比例尺重力调查技术规定》; 《物化探航空摄影测量细则》;《气压测高方法技术手册》; 《物化探GPS测量手册》;《1 kmX1 km节点网地形高程数图技术规定》等。 　　　建立8个国家级重力仪格值标定场，12个省级（或自治区）的标定场；建立国家重力基点网和24个省级（或自治区）的重力I级基点网（478个基点）。 　　 目前，国土资源部已建立了全国的省（自治区）和行业性的重力数据库、重力模型数据库和重力资料处理解释工作站。重力数据库已存贮了大陆960平方公里的节点网高程数据和一部分海域的海底高程数据，存贮了目前已完成的区域重力调查大部分数据。它除了具备一般数据库功能外，还建有重力资料处理计算程序子库，可为用户进行重力资料的常规改算和解释推断。 重力模型数据库采用积木式结构，可组成模拟实际地质情况、简单或复杂的模型及引力位多阶导数的计算，用于试验重力资料处理和解释方法的准确性、适应性，同时还用于研究复杂异常规律，改进和探寻新方法。重力工作站集中了上百种经筛选优化的处理和解释推断方法，并编出了商品化的工作站1.0版本，以方便推广应用。 二、高精度重力测量技术的应用 （1）在1:1万～1:5万比例尺的矿区勘探工作中的应用 　　 在一些已知矿区或成矿远景区开展重力测量，其精度一般在0.5～2g.u. ,这些资料在重新认识矿区地质构造，控矿因素和寻找高（低）密度体矿产方面取得成效。 长江中下游某火山岩盆地，原认为火山岩较厚，经过重力工作后，发现火山岩覆盖在沉积岩上面；在湖南省用重力间接找矿，用重力低异常圈出花岗岩体即可在其周边寻找到金属矿；在甘肃省用重力高异常验证见富铁矿；在云南地区用重力低异常找到低密度盐矿床…… （3）在国内各个油田新开辟远景区的应用效果 （2）在工程、考古方面的应用 用于天然，人工洞穴探测，大型工程基础稳定性评价，以及在喀斯特地区寻找地下溶洞，评价城市开发区、核电站的基础稳定性等。在探寻煤层采空区方面，由于上覆各岩层厚度密度已由邻近钻孔所控制，因此用逐层消去法，把上覆岩层的异常一一消去，然后用剩余异常推断采空区效果比较理想。 （4）国外高精度重力测量的技术水平的体现 1.仪器：LCR-D型重力仪灵敏度为10~20nm/s2,准确度为50nm/s2。 2.方法：重力加速度相对测量和重力垂直梯度测量、重力水平梯度测量相结合；地面高精度重力测量和地下微重力测量相结合。 3.零漂校正：重复观测、三程小循环观测，以缩短对积淀的时间等方法加以限制，线性拟合； 4.外部校正：近区的特殊模型计算方法和中区地形校正的数学积分方法并用高阶多项式拟合实际地形。 一、用高精度重力资料确定局部圈闭 1、 寻找背斜型隆起