微重力測量

微重力測量

微重力測量(Micmgravimetry)是在重力測量學基礎上發展起來的一個新興分支學科。因此,微重力位場基礎理論、概念等與重力學基本上是相同的,具有其共性,但在特殊性上,突出“微”的性質和特點。它是基於地球引力場基礎上,研究不同岩性密度的變化來解決一些特殊地質問題的勘探方法。

基本介紹

  • 中文名:微重力測量
  • 外文名:Micmgravimetry
  • 所屬領域:重力測量學
  • 目的:解決一些特殊地質問題
  • 特點:微伽級精度的重力測量
  • 分類:剖面測量、面積測量
基本原理,分類及分布原則,地下微重力測量,

基本原理

微重力測量與常規重力測量不同,是能夠達到微伽級精度的重力測量。為保證得到微伽級精度的分析解析結果,其關鍵在於野外勘測作業的方法、技術上與常規的勘探測量有許多不同的要求、特殊措施和規定,比常規重力測量要複雜得多。在地質等自然條件上,地形、地貌、近儀物體、溫度、壓力、振動、固體潮等因素的影響;在觀測操作技術上,儀器及底盤的放置、調節操作、測點高程等因素都需要專門考慮;記錄方法也需要專門的規定。對於微重力觀測得到的數據,除與常規重力觀測數據改正相同的項目之外,為確保達到微伽級的觀測數據的質量要求,還需要進行近物體影響的改正和在一定範圍內的建築物影響的改正。
存在重力作用效應的空間稱為重力場。
為了便於對地球內部物質分布進行比較研究,將單位質量所受的重力作為研究標準,稱為重力場強度或重力加速度,對重力加速度的測量簡稱為重力測量。重力測量可分為絕對測量和相對測量。絕對重力測量測的是重力的全值,稱為絕對重力值;相對重力測量測的是各點相對於某一基準點的重力差。相對重力測量是現代測量的主要形式。
地球表面上的重力加速度隨著地點的不同有所變化。根據測量得到的地面上的重力變化來研究地下的地質構造特點,勘探礦藏、地下人丁建築物體以及一些人類活動遺蹟,是微重力探查的主要內容。由於岩石受力變形,地下洞穴等的差異會產生微重力場的變化,通過研究這種變化可以達到勘查地質災害的目的,如滑坡、塌陷、地面沉降等。
一般地表重力加速度的變化原因主要有:
(1)地球的實際形狀比較複雜,是一個北極稍突出、南極縮入,赤道半徑較兩極半徑稍大的類似梨狀的扁球體,並且地面是起伏不平的;
(2)地球繞一定的旋轉軸自轉;
(3)地球內部,特別是地殼岩石圈層及其附近的物質,密度分布不均勻,這是地球歷史上多次複雜的地質作用造成的結果,因此這種不均勻與地質構造、礦產分布有著密切的關係;
(4)人類的歷史活動在接近地表形成的遺蹟和人工建築物體的存在,造成局部地區密度分布的微小變化。

分類及分布原則

在工程上,微重力測量一般可分為兩類:①剖面測量,剖面一般垂直於線型地下結(如斷層、背斜、向斜和隱伏河道)的設定走向;②面積測量,主要探測地下地質形態和分布。無論剖面或面積測量,重力測點位置的相對高程必須用測地方法來確定。
用以進行勘探的野外程式取決於勘探的目的和有關數據校正的要求,微重力勘探的量是相對於局部地區的參考點而進行的,並不需要確定絕對重力值。至於面積測量中的例尺,可按工程的需要確定,1:200至1:1000不等。
微重力測量的布點原則:
(1)將所探測的對象或異常布置在測線或測區的中心;
(2)測線或測區內應儘可能覆蓋在與探測對象有關的地質體附近;
(3)測線方向應儘量垂直於探測對象的走向,並儘可能與已知的地質剖面一致;
(4)測點距應小於可信異常寬度的1/2~1/3,保證至少有四個測點能反映出上述異常;
(5)測線距不大於地質體在地面上投影長度的1/2~1/3。

地下微重力測量

地下微重力測量是在地下的鑽孔空洞、穴道、礦區豎井與水平巷道進行測量。地下微雨力探測的目的是測定研究區的密度分布.尋找與發現密度異常體.以確定礦體分布裝置、規模,核定與擴大儲量;探查局部地質構造。如斷裂、破碎帶、溶洞、空穴等異常體;探測廢棄的礦井與巷道;並且通過定時、定點重複觀測以監測隨時問而變的岩石、礦層、構造的變形、失衡等動念變化和預計發生岩石爆裂、崩塌等危等的進程與危險區。

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