海洋地球物理与海底构造学 (31).ppt

第二章海底构造的地球物理研究方法 重磁测量
海洋重、磁勘探的特点是可以在地震勘探作业的同时,获取重力及磁力数据,扩大了勘探的信息量,取得事半功倍的效果。
近一、二十年以来由于高精度观测仪器、资料处理技术和解释方法的发展,使得重磁测量在海洋地质构造研究和海洋油气勘探中取得了很大进展。
一、海上重磁勘探
   到目前为止,只有重力、磁法有广泛的覆盖率,其资料在选区阶段已被普遍利用。而且这两种方法在圈定岩体、识别断裂、划分构造单元、区分不同岩性单元、反演地层界面等方面,效果明显,适合于地质填图。
重磁方法有着与地震勘探不同的机理与特点,充分利用已有资料,采用合理的数据处理方法,可充分发挥其潜在的优势。
重磁测量
重力勘探是以岩矿石的密度差异为基础,表现在重力场中为重力异常。由于地表至地下深处均存在横向密度差异,故重力异常是地下密度变化的综合反应,即,重力异常是一个叠加异常。重力异常的复杂性亦在于此,因此,正确认识重力异常的前提是区分叠加异常。
磁法勘探是以岩矿石磁性差异为基础。在海底和海水覆盖地区,磁异常主要反映基底构造、岩浆岩分布、海底大洋中脊扩张等情况。
根据位场理论,利用观测面重、磁资料,可计算观测面之上或其下不同高程处重、磁场值,此即为向上延拓和向下延拓。
上延可突出深源异常,压制浅源异常,且根据异常特征的变化,异常衰减的速度,可估算出场源埋深。
下延可突出浅源异常,且根据异常形态特征,,异常增强的速度,可勾绘出场源几何形态。
二、未来展望
2 1世纪海上重力与磁法测量将以以下几个方面为重点发展方向:勘探仪器、数据处理技术、解释理论与方法、应用领域等。
仪器方面:将发展海上航空标量、矢量、梯度重力测量和海上航空全梯度磁力测量、三分量磁力测量,提高海上综合信息采集能力。
重磁测量
数据处理技术方面:发展高精度海洋重磁数据处理技术,和海洋重磁异常弱信号的提取、不同深度重磁异常的划分、低纬度变倾角化磁极以及位场曲面延拓。
解释理论与方法方面:开展海洋卫星重磁测量,综合海洋卫星、海洋航空、海面重磁测量资料研究海底结
构与海底构造。发展复杂条件下海洋三维重磁场多参数综合反演可视化技术以及快速自动反演技术。
应用领域方面:探索磁性多参数的应用新领域,充分发挥磁法在海洋环境污染调查中的作用。
第二章海底构造的地球物理研究方法 重磁测量
一、重力方法原理
实质:以海水和海底地壳中不同岩、矿石之间密度差异为基础,通过观测和研究重力场的变化(重力异常),探查海底地质构造和矿产资源。
主要用途:探查海底地质构造和深部构造、圈定海洋油气远景区、寻找海底金属矿产。
(1)重力
牛顿万有引力定律:
重力:物体所受重力是地球质量对物体产生的引力及该物体随地球自转引起的离心力的合力
重力场强度g :单位质量的物体在重力场中所受的重力
重力勘探中重力即指重力场强度或重力加速度。
单位制:CGS单位(厘米克秒制): Gal,mGal,uGal
国际单位(SI)(米千克秒制):m/s2
1Gal (伽) =10-2m/s2 1mGal (毫伽) =10-5m/s2 1uGal (微伽) =10-8m/s2
正常重力公式:由正常重力位推算的正常椭球面上的重力公式,基本形式(gφ为计算点地理纬度φ处的正常重力值,ge为赤道重力值,gp为两极重力值,β为地球的力学扁率,ε为地球扁率)
上式中,ge、β、β1是计算重力公式的关键,不同的科学家有不同的参数值,可得到不同的计算正常重力公式:
1901-1909年赫尔默特公式
1930年卡西尼公式
1979年IUGG公式