煤田地质勘察中重力勘探工作技术.doc

煤田地质勘察中重力勘探工作技术【摘 要】丰富的煤炭资源,为我国实现四个现代化提供了能源基础。随着煤炭工业的高速度发展和煤矿生产技术的迅速提高,对煤田地质勘探工作提出了更高的要求;无论在深度和广度上,煤田勘探技术的各学科领域都遇到一些新课题。【关键词】煤田；地质勘察；重力勘探；技术随着煤炭工业的高速度发展和煤矿生产技术的迅速提高,对煤田地质勘探工作提出了更高的要求;无论在深度和广度上,煤田勘探技术的各学科领域都遇到一些新课题。重力勘探是测量与围岩有密度差异的地质体在其周围引起的重力异常以确定这些地质体存在的空间位置大小和形状从而对工作地区的地质构造和矿产分布情况作出判断的一种地球物理勘探方法。1 重力勘探工作设计内容以及技术要求1.1 工作比例尺和测网的选择工作比例尺一般是根据地质任务、探测对象的大小及异常的特点来确定的。工作越详细，要求比例尺越大，单位面积内的测点就越多，对重力异常的研究程度就越高。通常在煤田的普查勘探中，采用比例尺较小，目的是圈定煤田边界、含煤盆地内较大断裂构造和煤系地层基底的起伏等。在详查和精查勘探中比例尺较大，可从 1：10 0001:500，目的是详细研究工作地区的重力场分布规律和特点，进而确定局部地质构造，或岩矿体的位置、产状和其范围大小等问题。重力测量的方式常采用剖面测量和面积测量。面积测量是基本工作方式，是在工作地区的地面上按照一定的距离布置若干测线，每条测线上又按一定距离布置若干测点，这些测线和测点的纵横联线构成重力测网。测网的每个结点都是重力测点；测网结点的密度称为测网密度。测网的形状和密度是根据地质任务和工作比例尺确定的。测线方向尽可能垂直勘探对象的走向以内，如无明显走向，应采取正方形测网。测网的密度应保证在相应比例尺的图上每平方米有 13 个测点，在异常地段可根据需要加密测点。1.2 重力测量的精度重力测量的观测精度是检验观测质量的重要标志，又是决定技术措施、经济计划的重要指标。对精度的要求应保证地质任务的需要，即能够反映出探测对象引起的最小异常。通常，是以观测误差来表示精度的。观测误差越小，精度越高。观测精度的计算方法是要对测点进行检查观测，检查工作量是总工作量的 10左右，也就是对均匀分布于施工地区的10左右的测点进行重复观测，最后计算出均方根误差作为重力测量的精度。1.3 基点和基点网野外施工首先要设立总站点和基点，它们是经过高精度重力观测的点。总基点是用来作为相对重力测量的起算点。进行面积测量时，还设立若干基点，这些基点均匀分布于测区内和总基点一起构成基点网。基点网的作用是：检查重力仪在工作过程中的零位移情况，确定零位移校正系数；控制普通观测点的精度，减少积累误差；随时检查仪器的工作状态。为了上述目的，基点网的观测精度必须高于普通测网的精度。通常是利用 1 台或几台高精度重力仪，采用短时间内闭合的方法对各个基点进行多次反复观测来确定各基点相对于总基点的重力差。如果工作区面积不大，可不设基点网，只要有一个基点作为重力测量的起算点即可，并采取适当的工作方法，利用基点检查仪器工作状态和确定零位移位正系数。总基点（或不设基点网的基点）应选择在交通方使，标志明显的非异常地域上，作为相对重力测量的正常重力场。1.4 野外观测方法和零位移校正进行重力测量时，要从基点开始，然后逐个进行普通点观测，最后在某一基点结束观测。如果仪器零位移在一个工作日中不是线性变化则必须在中间也进行基点观测，以保证在 2 个接点之间的观测区间内仪器零位移是线性的。零位移线性的标准是 2 基点间零位移的直线联线和该 2 点之间实际零位移曲线的最大差值应小于观测均方误差。1.5 重力仪器的实验工作零位移试验主要可以提供重力仪性能的资料，是确定观测精度和选择工作方法的依据之一。混合零位移试验分为静态试验和动态试验 2 种。1.5.1 静态零位移试验是在室内进行，每 30 min左右读数 1 次，同时记录温度和时间，持续时间不少于 24 h，最后绘制出仪器读数变化和时间的关系曲线，以及读数变化和温度变化的关系曲线。1.5.2 动态零位移试验是在 2 个重力观测点上进行重复观测，仪器处在运动状态，持续时间是 1 个工作日，绘制出读数和时间变化的关系曲线以及读数和温度变化的关系曲线，以便选择零位移校正的闭合时间，即零位移线性变化的时间范围。1.6 观测点位置和高程的测量重力勘探工作中，测点的位置和高程是进行各项校正、绘制重力异常图和确定重力异常位置的基础工作。在比例尺大于 1：50 000 的重力测量中，目前多用经纬仪和水准仪进行测地工作，有条件时可使用激光测距仪。测地工作的质量直接影响重力勘探工作的质量。2 重力异常图分析2.1 重力异常平面等值线图重力异常平面图的绘制方法是按照设计要求的比例尺，把测点的坐标位置全部标在图上，然后注明每-点的重力异常值，再按-定的异常值线距用线性内插的方法把异常使相同的点连起来。等值线一般都取整数，等值间距-般不小于异常均方误差的 23。等值线绘制的方法与地形等高线的绘制方法相似。重力异常平面图表示了全区重力异常的平面分布特征和变化规律。2.2 重力异常曲面图为了详细了解重力异常沿某一方向的幅度变化情况，要绘制异常剖面图。以横坐标表示地面的离，并标明方向，按照所需要的比例尺，把该线上的测点标在横铀上，再把重力异常作为纵坐标，最后将各测点的重力异常值用折线连接起来。为了进行对比，经常把地形地质剖面及其它物探方法的成果绘在一张图上，绘制成地质-物探综合剖面图。2.3 重力异常剖面平面图重力异常剖面平面图是把各条测线的异常剖面图按照实际坐标位置绘在一张平面图上，它既能反映各剖面上重力异常的变化幅度, 又表示了平面上的变化规律。以上 3 种图件是重力勘探必须绘制的图件。3 结束语野外获得的重力数据要作进一步处理和解释才能解决所提出的地质任务主要分3个阶段野外观测数据的处理并绘制各种重力异常图重力异常的分解即从叠加的异常中分出那些用来解决具体地质问题的异常确定异常体的性质形状产状及其他特征参数。应用重力勘探