【正文】 成分有明顯的壓抑作用，因此計算Vxz和 Vzz的公式應為： 1sin( , ) c o smnzNLx z nnnnx NV x z n B enLLN????????????????1sin( , ) sinmnzNLzz nnnnx LV x z nB enLLL????????????????在油氣藏勘探中，取 m=2較適宜。對（ ）式求導得 nzLe?Bn的離散求和形式為： 式中 x=jΔ x； Δ x為點距； M為總點數(shù)； M=L/Δ x。若測線上兩個端點的重力值為零，則正弦級數(shù)收斂得更快。 歸一化總梯度的定義式為： () 式中， G(x,z)：深度為 z觀測剖面上的重力總梯度的模； ：深度為 z上的 M+1個點的重力總梯度模的平均值； M：測點的間隔數(shù)。若對 進行歸一化，則有： () 0122( ) ( ) ( )N nnn n NG z G zgz h h h h?? ?? ? ?? ? ???02() N nNnGg h ?????? ? 12() nN nNGr h ??????? ?( ) ( ) ( )NNg g r? ? ?? ? ? ?1??( ) ( )NNgr ???? 1?? ( ) ( )NNgr ???? ()Ng ??( ) ( ) ( )( ) 1( ) ( )H N N NNNg r gg rr? ? ?? ??? ? ?? ? ? ?一、方法原理 圖 32 變化特征 ()Hg ??()Ng ?? ()Nr ?1??( ) ( )NNrg????()Nr ? ()Ng ??()Hg ?? ?1??( ) ( )NNrg???? ()Nr ?()Ng ?? ()Hg ??1?? zh?()Hg ?? ()Hg ??二、歸一化總梯度的計算方法 實際應用中，并不用觀測面內的歸一化重力異常 ΔgH(ζ)，而是用觀測剖面內重力異常的總梯度 G(x,z) （即 Vxz和 Vzz矢量和的模）作歸一化函數(shù)。所以用這種方法通常是找不到與場源有關的奇點。這時，只能根據(jù)重力函數(shù)的解析性，將有限個數(shù)據(jù)表示成級數(shù)來加以討論。這就是本方法的出發(fā)點，又可簡稱為“奇點法”。 一、方法原理 重力場及其導數(shù)在場源外都是解析函數(shù)，可以從已知區(qū)解析延拓到場源以外的區(qū)域而保持其解析性。 Bell Geospace公司已經(jīng)應用美國海軍船只在墨西哥灣找到了大型推覆構造繼而找到了大油田，重力梯度測量在尋找金屬礦方面也有很大的應用前景。結果得到重力、重力場的全部張量或重力的三維變化的精確測量值。沒有實際測量的梯度值，人們就應用理論公式或頻率域方法，把重力異常測量值變換為各次導數(shù)，例如 、 等，在重力解釋中加以利用。 2）常規(guī)重力儀只測量重力場的一個分量（鉛垂分量），而一臺重力梯度儀能夠測量九個重力場梯度張量分量中的五項；梯度儀測量中多個信息的綜合應用能夠加強應用重力數(shù)據(jù)做出的地質解釋。由于儀器笨重、效率低，梯度數(shù)據(jù)的解釋方法研究又沒有跟上， 20世紀 30年代以來被地震法、重力擺儀及重力儀所取代。重力梯度測量可以得到重力位的二次導數(shù)，如 Vxx 、 Vxy、 Vxz、 Vyx、 Vyy、 Vyz和Vzx 、 Vzy 、 Vzz，它們是重力位的一次導數(shù) Vx、 Vy、 Vz在 x、 y、 z方向上的變化率，實際工作中只使用 Vxx 、 Vxy 、 Vxz 、 Vyy 、 Vyz 。因此，巨大的超殼斷裂對礦產(chǎn)預測有著重要意義。這些巖體都與巖漿型鉻鐵礦等礦床有密切的關系。地幔物質往往在地殼運動中沿著這種斷裂侵入到地殼上部，形成一些礦體。中心埋深 h0減去 R即得球體上表面的埋深，h0加上 R即得球體下表面的埋深。計算時可把全部質量當作集中于球心的一個質點來看待。 （二）、自由空氣異常 在重力測量值中，只經(jīng)過緯度和高度改正的異常叫自由空氣異常。 如果把地球當作密度呈同心層狀均勻分布的橢球體時，可推導出更精確的高度改正公式， （ .） （ ） 式中 Δh以 m為單位， 為地理緯度。其改正的實質是將處于不同高度的測點重力值換算到同一基準面（一般指大地水準面）上來。消除這一水平物質層對測點重力值的影響，即中間層改正。地形改正的過程可簡稱為相對測點平面去高補低。 Dg ???? ?s i n ? （ 2）、地形改正 ? 地形改正的目的就是消除測點周圍地形起伏對觀測點重力值的影響。 當在大面積的范圍內進行小比例尺重力測量時，要求用國際大地測量協(xié)會推薦的 1980年正常重力公式直接計算出各點的正常重力值。為了準確的進行重力測量結果的各項改正，繪制重力異常圖，確定異常的坐標位置等都必須配合一定的測地工作。 二、重力測量 二、重力測量 在重力測量中，首先要建立重力基點。 重力預查 ： 研究深部地殼構造或地殼均衡狀態(tài)、劃分大地構造分區(qū) ； 重力普查 ： 主要是劃分區(qū)域構造、圈定巖體和指出成礦遠景區(qū)等。而地球自轉產(chǎn)生的慣性離心力在赤道最大，平均也只有 m/s2。由此，重力（即重力加速度）的單位在 CGS制中為 cm/s2 ，稱為“伽”（ gal）（為紀念伽利略而定名）。根據(jù)力學知識， A點 m質量的物體所受到的慣性離心力為 () 3 EG M mFRR??2311 s/k gm106 .6 7 ?? ?238 s/gcm106 .6 7 ?? ?2ωc m r?EM地 球 重 力 場 從牛頓第二定律可知，重力 P是質量 m和重力加速度 g的乘積，即 P=mg。 G的公認值在國際（ SI）單位制中是 ；在常用（ CGS）單位制中是 。見圖 11，圖中 NS為地球自轉軸， 為緯度。所有這些實際情況都使地球表面上的重力值發(fā)生變化。這個現(xiàn)象還說明了一個眾所周知的事實，即在地球附近空間落向地球的物體將以逐漸增加的速度降落，速度的遞增率就是重力加速度，簡稱重力，用 g表示。 自從牛頓發(fā)現(xiàn)了萬有引力定律之后，一切物質之間的相互吸引作用已被認為是普遍的現(xiàn)象。事實上，地球是不均勻的，非球形的并且是旋轉的，其表面也是起伏不平的。如果忽略日、月等天體對地面物質的微弱吸引作用，則在地球表面及其附近空間的一切物體都要同時受到兩種力的作用：一是地球所有質量對它產(chǎn)生的吸引力 F；二是地球自轉而引起的慣性離心力C,此兩力同時作用在某一物體上的矢量和稱為地球的重力 P。 G的數(shù)值牛頓在世時并未確定，而是1798年由卡文迪什在實驗室里首先測出的。 若地球自轉角速度為 ω ，有 A點到地球自轉軸的垂直距離為 r。所謂重力測量實際上是測定重力加速度的數(shù)值。赤道重力平均值為 m/s2，兩極平均值為 m/s2，從赤道到兩極重力變化大約為 m/s2，這個量級接近地球平均重力值的 %。不同階段所解決的地質任務也不同。 不同的測量方法其測量技術及精度要求也不同，具體見表 11 。還有測地工作也是很重要的。 三、重力資料的整理 （ 1）、緯度改正 這項改正的目的是消除測點重力值隨緯度變化的影響。在北半球，當測點在基點以北時， D取正，反之取負。所以，無論正地形或負地形，其地形改正值總是正值。但是，測點平面與改正基準面之間還存在一個水平物質層。 ??0 . 2 0 9 5( 0 . 4 1 9 )g h hR ?? ? ? ? ? ?中R??hg ???? ?（四）、高度改正 高度改正的目的就是消除測點重力值隨高度變化的影響。當測點高于基準面時， Δ h取正值；反之取負值。公式形式為 （ .） （ ） 簡化的布格改正公式為 （ ） hg ???? ）（布 ?4 1 8 7 0 . 2 0 9 53 . 0 8 6 ( 1 + 0 . 0 0 0 7 c o s 2 ) 7 . 2 1 0 0 . 4 1 9g g g h h hR? ? ????? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?????布 中高 +=四、重 力 異 常 （一）、布格重力異常 布格重力異常是經(jīng)過緯度、高度、中間層以及地形改正后獲得的異常。 σ為正時， 異常為正；反之，異常為負。 343RM ???2/3202 0)( hxG Mhg???球體重力異常 （ a）△ g剖面圖 （ b）△ g等值線平面圖 圖 13 球體的重力異常 球體重力異常 為了求得球體的產(chǎn)狀，利用△ g剖面曲線的半極值點所對應的橫坐標 x1/2，可求出