重力勘探任务书林达源

勘探任务书一.重力勘探的地质任务1)在区域地质调查中，利用重力异常配合其他有关资料能有效地研究地壳深部构造(如莫霍界面、结晶基底起伏)，研究区域地质构造，划分构造单元，进行地质填图等。根据具体任务，野外施工之前应先编写技术设计书.它是具体施工的依据。设计书应包括以下内容:设备型号等;1)明确工区范围、地理位置及工作目的与任务，开展野外工作所需人员配备、仪器2)收集有关本区及邻区的地质、物性资料和前人工作成果，必要时应实地路勘并完成一定数量的密度标本测试;3)确定工作比例尺，测网形状、测线方向、测量时具体技术方法，测量精度要求及精度误差分配标准;4)是否建立基点网以及基点网的精度要求;5)确定开展野外工作所需人员配备和素质、仪器设备型号和数量、工作进度，施工顺序;6)所需经费预算、安全措施等。二、重力仪的操作(一)ZSM型石英弹簧重力仪的操作步骤1.ZSM型石英弹簧重力仪使用前主要应对仪器的灵敏度进行调试。首先应检查仪器的光线灵敏度，该过程相对比较复杂，应在老师的指导下完成。光线灵敏度是指亮线从零刻度线位移到+1或-1刻度线时仪器读数之差。一般zSM型石英弹簧重力仪的读数差在16~-20格为宜，小于此数称灵敏度过高，这时仪器很难稳定，读数困难:大于此数称灵敏度过低，仪器灵敏系统迟钝，不能反映微小重力变化，从而影响测量精度。2.重力仪操作和检查操作重力仪的步骤是:1)把仪器轻轻放置于仪器专用底盘上。2)打开电源开关，观察仪器内部的纵、横水准器水泡是否居中。3)若水泡不居中，用手指旋仪器外壳下部三个脚螺旋，调整水泡，直到使纵、横水泡都居中为4)观察目镜简中刻度片上的“亮线”位置是否与刻度片中间最长线(零线)重合。5)若不重合时，用右手旋转面板，上的计数器旋扭，使“亮线”移动后与零线重合，称零点读数。般亮线在零线左侧，须顺时针旋转计数器旋扭，亮线在零线右侧，须逆时针旋转计数器旋扭。6)为了消除计数器的齿轮间的螺距差，在零点读数时，应使亮线沿同一方向去拟合零线。上述6步完成后就可读出仪器在某一点的观测数值来，即称为水平零点读数。这是正确使用仪器的要求，仪器的准备、1.仪器的检查与常数测定重力仪在正式投人生产之前应进行必要的性能检查和常数测定。仪器性能不稳定如仪器读数零点位移无规律)，将直接影响测量精度。故开展野外工作前应完成下列工作:1)仪器格值的检查和重新标定;2)仪器灵敏度的检查和调节;3)仪器水平位置的检查和水泡曲线测试;4)仪器测程的检查与调节;5)仪器零点位移的检查(包括静态和动态试验);6)仪器(多台仪器)一致性试验。.影响重力仪精度的主要因素及消除影响的措施(1)温度影响灵敏系统受温度影响其弹力产生变化引起测量误差:仪器各部件受温度影响产生机械变形造成误差，为消除这种影响:1)选用温度系数小的材料作仪器的弹性元件:2)附加自动温度补偿装置:3)采用电热恒温。(2)弹簧的永久形变影响仪器弹簧在力的长期作用下会发生弹性疲劳现象，造成读数随时间推移而变化，即所谓零点掉格，它严重地影响到重力仪测量的精度。为消除其影响，在制造仪器时，应选择良好的材料和经过时效处理，尽量使零点掉格变小并使它为时间的线数。当然，在计算重力值时还应进行零点掉格改正。(3)倾斜误差的影响在各点观测时安置仪器的水平位置不完全一样，所带来的读数误差。为此，在仪器面板上都装有指示水平的纵、横水准器。操作仪器时必须利用调平脚螺丝进行认真调平。(4)气压影响将弹性系统放在高真空容器内，加气压补偿装置。(5)磁力影响在平衡体附近放一适量的放射性物质，使空气游离导走电荷:对金属弹簧仪器，其弹性系统要消磁，野外观测时尽量使摆杆朝向地磁方向。、三.技术主要内容航空重力勘查系统可以直升机和固定翼等飞行器为搭载平台，形成航空重力、航空重磁等勘查系统。硬件系统主要包括航空重力仪、差分GPS系统、数据牧录控制系统、导航系统和不间断电源系统。软件系统主要包括航空重力数据处理软件、差分GPS解算软件、航空地球物理数据处理平台等。1.自主研发的捷联式航空重力仪关键技术(1)高精度加速度获取技术:利用定制的国产高精度加速度计和三级高精度温控系统，实现了航空重力测量的高精度加速度的提取，解决了国内因无高精度重力传感器而难以进行航空重力仪研制的难题。(2)高精度的姿态测量技术:利用国产高精度激光陀螺和高精度加速度计组合，对用于重力测量的加速度计进行精确定位，通过高精度资态解算实现了航空重力精确测量。(3)飞行器动态加速度测量技术:利用差分GPS数据进行高精度解算获得飞行器的动态加速度、速度和位置数据，从而通过各项改正获得地质意义上的重力异常。(4)航空重力数据处理技术:包括微弱信号提取、惯性导航解算、组合导航解算、数据低通滤波等关键技术，采用FIR窗的数利Kalman等滤波方法，有效地解决了高动态噪声(近万mGa)下重力微弱信号(几十mGal)提取的难题。(5)航空重力解释技术:通过异常位置和范围的有效确定、构造指数的自动判断等方法技术，提高了欧拉反演深度的稳定性利精度:通过深度加权函数方法，提高了重力反演密度分布的垂向分辨率，解决了反演结果的上漂问题。2.集成实用化航空重)勘查系统的关键技术(1)航空重力系统集成关键技术:完成了航空重力测景系统在直升机和固定奖飞机上的集成工作，攻克了飞机选型、GPS天线安装、电磁干扰和系统集成等关键技术，形成了直升机重力/重磁、岡定翼重)J/重磁/重磯遥等多种以航空平力测最为主体的综介勘克系统，可满足不同日的的地质勘探任务的需求,(2)建立了航空重力综合调查技术体系:系统地开展了航空重力缓起伏飞行、地形和布格改止、改止精度评价、航空正力精度评价等9项方法技术研究，研制了航空亚力测最技术要求，形成--套适用于陆域、海洋不同测量景观的航空重力找矿技术方法，快速有效地服务于资源勘查和基础地质研究。(3)数据处理与解释技术:研发了航空或力重复线评价方法与软件，研究航空瓜磁联合解释的方法技术，解决了航空重力处理过程中出现的非常态问题，如GPS跳点处理、电离层影响处理等。野外工作方法是指在设计和施工阶段应遵循的原则、工作方式及应注意的问题。根据重力测量所担负的地质任务的不同，一般分为预查、普查、详查和细测四种。预查:小比例尺，比例尺，空日区大范围内进行，目的是短时间内获得大地构造轮廓资料，为重力普查提供布置地区。普查:在重力预查、航磁和地质预查的基础上，在有进一步工作价值的地区开展工作，目的在于划分区域构造和盆地边界，指出油气远景勘探区。详查:在含油气远景区内工作，目的是比较详细地研究工作地区重力场分布的规律和特点，提出二级构造带或地质体的位置和分布特征。细测:在有利的含油气构造范围内进行精细工作，以确定局部构造的产状特征和准确位置，条件有利时还可研究非构造油气藏。1.根据测量的物理量的不同，重力测量可分为动力法和静力法两类:动力法观测的是物体的运动状态，用以测定重力全值:而静力法是观测物体的平衡状态，用以确定两点间的重力2.工作比例尺及精度勘探比例尺反映了工作的详尽程度，一般与地质任务相适应。如要了解异常的细节，测网应当密一些，比例尺大一一些:只需了解异常的大致变化情况，测网可放宽一些，比例尺小一些。通常在普查阶段是4~20km”'一个测点:详查时0.5~2km°-一个测点:细测或精测，则测点更密。比例尺:测区的测网的确定:应先在测区找几个控制点，将它与国家三角点和水准点联测，从而定出其坐标和高程，然后从这几个控制点出发敷设重力测网，测得各重力基点和测点的坐标和高程。重力测量精度由测误差理论可知，若对某未知量进行n次等精度观测，其观测值与相应真值之差用△i表示，而均方差用m表示，四、重力基点网的建立与联测按设计要求为了控制普通测点的精度，减少误差积累和提高效率，基点的位置选择尽量确定在易找、交通方便、标志明显、易于永久保存的地方，且要分布均匀，在地形条件差的地段要多增设基点，同时基点要有统一编号，本次实习共设五个基点，组成两圈基点网的基限高占限源精度。证基点值的精度高于普通测点观测精度2~3倍。所以基点之间重力差值(称增量或段差值)至少应基点网联测可以采用三程循环观测方法，即采用A-B-→A-B的观测路线。这样的方式可以分别计算出A、B基点间两个非独立增量来，最后由这两个非独立增量的平均值计算出该段的总平均值，称为一个独立增量。仪器在基点联测时，要求在每个基点上水平零点读数应为三次。其平均值为这个基点上的读数，并记录时间。在实际工作中，三次读数时不必提起仪器，而只是通过旋转计数器使亮线偏离零刻度线--定位置后，在水平状态不变的情况下，重新零点读数即可。为了减小误差，应使亮线沿同-方向偏离零线。普通点的观测普通测点的观测必须起始于某一个基点，在基点读数后依次到测点上读数。实际工作中为了保证两个基点间的零点位移是线性变化的，所以工作时间不能太长，应保证在三小时内对一-次基点。本次实习由于基点距离相距不大，所以可以保证2~3个小时更换操作员。一-定要做到出工前对基点，收工后对基点。普通点可以采用两次读数，方法同基点读数一样。建立基点网应考虑下述原则:1)结合工区的地形、交通条件，合理布设重力基点网。基点应选择在地基稳固、联测方更、周围干扰小的地方，用完善而迅速的交通工具建立。2)基点网的联测，视仪器的性能和精度而定，通常采用双程往返观测法。在基点的重复观测中，仪器的位置和高度尽可能前后保持一致。3)往返于两重力基点的两个非独立增量之差不大于2倍仪器的观测精度。各基线圈闭合差不大于设计要求基点同精度的2√LL倍(L为本闭合圈平差基线臂数)。5.重力普通线的布设和观测1)地形平缓地区呈直线布设，整体上应与构造线垂直。地形复杂的山地或通视条件太差的林区，可采用自由导线。2)普通点一般采用单次观测法。每个工作单元首尾必须连接基点。3)闭合基点时间的长短，可视仪器的性能而定，高精度重力测量应在4~6h内联基点:普详查-般要求当天闭合:特别困难地区，可延至2~3d,但仪器的零点掉格必须很小或线性程度良好。4)多日观测的单元之间，不应少于三个连接点，连接点的观测顺序应与前一一日相同。连接点间两次相对差不大于2倍仪器观测精度。5)合理选择点位，避开悬崖陡坎和微地形影响之处。6)在工作过程中，如发现仪器受震有突掉现象时，至少返回受震前两个测点进行重测，密度测定法本次实习采用两种密度测定方法:密度仪测定法:该仪器是按一-定程序设置的电子仪器，使用方便，可以通过按钮直接读出岩矿石的密度值。天平测定法:其基本原理是以浮力原理为基础，即物体在水中所减少的重量，等于该物体排开同体积水的重量。基点网的建立为了避免积累误差和提高成果精度以及进行重力仪零点掉格改正，在重力面积测量中须要建立完整的重力基点网。基点的精度应比普通点高2~3倍。其基本公式为:ρ0=p0p1(p1p2);其中P0为水的密度，p1为标本在空气中的重量，P2为标本在水中重量。四.室内计算及数据整理室内计算包括基点网联测结果的整理及基点平差，普通点零点改正计算相对控制点的重力差值和相对总基点重力差值。数据整理包括各项外部改正最终获得重力异常。一、基点网段差的计算方法1.解析法求取段差值读数是基点1,2循环观测结果与相应读数时间的关系图示。横轴表示时间t,纵轴表示由图可知1,2两个基点之间的段差解析表达式为:五.重力异常的地质解释和异常的识别重力异常的地质解释是完成重力勘探任务的关键。而重力异常的复杂性和解的非单-性又是影响地质解释效果的主要问题。所以，在进行解释之前必须做好以下工作:1)充分利用工作地区的已知