Ⅰ 在1:10000的地形圖上切1：5000的勘探線剖面圖，怎麼設置橫縱向上的比例啊
最簡單的辦法是直接把1:10000的地形圖轉換成1：5000的地形圖，可以同比例縮所比例掃描成jpg等格式圖片，掃描後將圖的外框嚴格裁剪好（精度的保證）然後再導入到photoshop中，縮所比例掃描圖就可以直接用了，同比例掃描圖需在photoshop「圖像」菜單下「選圖像大小」，在其「長度」、「寬度」欄內填入等比例縮放數據，即可得到1:10000-1:5000的地形圖,列印出來也行，直接做電子圖更好。
這樣就免去了頻繁用尺在橫-縱向上的比例各縮一半的麻煩，而且可直接在圖上作業。
建議試試，很簡單的喲！
Ⅱ 1:2000地質簡測 1:2000地質剖面測量定義
簡測是填圖，就是比正測簡單點，相對研究程度差一點，他是針對地質單元較簡單的地方而言，乾的是面上的活，也只是地表工作；而剖面測量是一條線，從地面著手，並推測到地下一部分，相當於沿一條線把地表切下去！
Ⅲ 地質剖面圖的測繪
（一）定義
地質剖面圖的測繪，通常是沿著給定的勘探線方向，測出該方向線上的地形特徵點、地物點、工程點及地質點的平面位置及高程，並按一定的比例繪製成橫剖面圖。
（二）用途
1）提供勘探設計、工程布設、儲量計算和綜合研究資料。
2）正確設計勘探工程的位置和加密勘探工程的位置都需要剖面圖做設計依據，以便有效地掌握工程間相互關系和礦體變化情況。
3）在儲量計算中，各個剖面的間距和同一剖面線上各勘探工程間的間距，是控制礦體位置和大小的基本數據。
（三）地質剖面測量的比例尺選取
1）地質剖面測量的比例尺是根據礦床類型、礦床成因和勘探儲量級別等因素決定的。
2）對於礦層薄、面積小和品位變化大的稀有貴重的礦種，剖面圖的比例尺要大些，大面積沉積礦的礦體，剖面圖的比例尺要小些。
3）前者比例尺通常為1：2000～1：500，後者的剖面比例尺常為1：10000～1：2000。而特種工業原料地質勘探剖面圖的比例尺更大，可採用1：200。
（四）地質剖面測量的順序
首先進行剖面定線，建立剖面線上的起點、轉點和終點，並在其間加設控制點，然後進行剖面測量，最後展繪地質剖面圖。
（五）剖面線測量的過程
1.剖面線端點的測設
將剖面端點按設計坐標測設於地面後，應立即根據周圍的控制點採用前方交會、後方交會或其他方法重新測定其坐標及高程。重新測定的坐標與設計坐標之差，應在一定的容許范圍內。高程測定可採用三角高程測量或等外水準測量的方法。
2.剖面控制測量
剖面控制測量的任務是在剖面線端點及定向點測量的基礎上，在剖面線上建立必要數量的控制點。
根據剖面圖的比例尺及剖面線的長度，在剖面線中間尚需布設若干個控制點。按規范要求，一般在表1-8中規定的間距內應有一控制點。剖面控制點的布設則根據地形條件的差異而採用不同的方法。
表1-8 剖面控制點間距
1）在地形起伏不大、通視良好的地區，可將經緯儀架設在任一端點上對准另一端點，在剖面線上找出欲定剖面控制點的位置，然後用測定端點的方法測定其坐標及高程。同時計算出剖面控制點之間以及其到剖面端點之間的水平距離及高差，以檢查測定距離的精度。
2）在地形起伏較大、通視不好的地區，則依據圖上的設計坐標，按極坐標法或交會法，將剖面控制點測設於地面上，然後再測定其坐標及高程。
3.剖面測量
1）先將儀器架設於剖面一端點上，對中、整平後，瞄準剖面另一端點或當中任一剖面控制點，然後沿剖面線測出地形坡度變化點、工程地質點、地物點及地質界限點的水平距離和高程。
2）第一站測量要工作結束前必須測出下一站的位置。選測站點時，應注意在前進方向上視線要開闊。測定測站點的距離及高差必須採用往返觀測。
3）在勘探剖面測量中，測量距離的相對誤差不得超過1：200；普查剖面測量中測量距離的相對誤差不得超過1：150。高差在允許范圍（三分之一等高距）內時，取共平均值推算其高程。大於1：1000比例尺的勘探剖面測量，測定測站點的距離應採用鋼尺或測繩直接丈量。由剖面的一端點測量到另一端點時，應及時檢查水平距離及高程是否與其已知值相符，若不相符應查找其原因。
4.剖面圖的繪制
剖面測量完成後，即可著手繪制剖面圖。剖面圖的比例尺一般為地形地質圖比例尺的1～4倍，垂直比例尺一般與水平比例尺一致，亦可放大1～2倍。剖面圖是根據各點高程和各點水平距離繪制的。
現代剖面圖的繪制方法為：外業用全站儀測出剖面上各點的水平距離和高程，記錄採用電子手簿或全站儀內存記錄，內業採用相應的通訊程序，將數據傳輸到計算機，經處理，使數據格式符合繪圖軟體的要求，運行相應繪制剖面圖軟體，即繪制出剖面圖。
（六）對剖面測量的要求
1）剖面線一般是沿勘探線方向布設，成為互相平行、間隔相等的平行線。因此，應確保各剖面線的方向及間距的精度要求。
2）剖面線上的勘探工程尤其是鑽孔的位置，是用於設計和礦產儲量計算的主要依據，因此它比普通的地形點及地質點的精度要求更高。故孔位等重要工程位置採用交會法或GPS技術等測定其坐標值，而地形點及地質點可採用視距法測定之。
3）當地表有礦時，對地形剖面線上任一點的高程應有較高的精度要求，應實測剖面地形。若無礦體時，可利用地形圖和工程位置測量的資料進行編繪復制。
Ⅳ 重力梯度測量
常規重力測量觀測的是重力位垂向一階導數△g或Vz。而重力梯度測量測的是重力位 一階導數Vx，Vy，Vz在x，y，z三個方向上的變化率，共有九個要素，而實際只應用 Vxx，Vyy，Vyz，Vxy，Vxz和Vzz六個要素。
我國在20世紀50～60年代使用過的扭秤，測量的是Vxz，Vyz，2Vxy，V△＝（Vyy- V1），不能測量Vzz。扭秤梯度儀在20世紀20年代的美國油氣普查勘探中是唯一的有效 工具。但由於儀器笨重、效率低，梯度數據的解釋方法又沒有跟上，20世紀30年代以 來，被地震法、重力擺儀及重力儀所取代。然而，由於重力梯度值具有重力值所沒有的獨 特的優點，重力梯度測量並沒有消失，重力梯度值一直以不同的形式得到應用。20世紀 70年代，美國海軍的一項秘密技術——新型的重力梯度儀及三維重力梯度測量技術公開，在海洋石油勘探及航空重力梯度測量領域開始得到應用，已經顯示出良好的應用前景（曾 華霖，2005）。
與重力測量相比，重力梯度測量具有以下優點：
（1）重力梯度異常能夠反映場源體的細節，即具有比重力本身高的解析度。
（2）常規重力儀只測量重力場的一個分量，即△g，而一台重力梯度儀能夠測量九個 重力場梯度分量中的五項；梯度儀測量中多個信息的綜合應用能夠加強應用重力數據作出的地質解釋。
（3）梯度儀可在運動環境下進行測量。
（4）重力梯度測量數據能夠提高地質特徵的定量模擬質量。
（一）重力梯度計算值的應用
扭秤梯度儀沒有得到廣泛的應用，其原因並非重力梯度值本身沒有價值，而是測量儀 器的缺點。重力異常梯度的優勢在於它是重力異常的變化率，反映了地下密度突變引起重 力異常的變化，因此它具有比重力異常更高一級的解析度。目前有些國家雖然沒有高精度 梯度儀進行梯度測量，但已經應用理論公式或頻率域方法，把重力異常變換為各階導數，例如 等，在重力解釋中加以利用。
近50年來，重力二階導數法一直在數據處理中被應用於從疊加異常中分離局部異常，用於突出局部構造、岩體或礦體引起的異常。
重力梯度異常是應用重力法尋找斷裂的主要依據。這是因為具有垂直位移的斷裂可以看做是台階，而重力梯度對於台階的棱邊特別敏感。
根據重力剖面向上延拓不同高度值的水平二階導數零點位置的橫向偏移，在已知模型上頂面深度的條件下，可求出水平板模型斜截面的傾角、水平厚度及位置。
重力異常梯級帶清楚地顯示出大斷裂的水平位置，而應用重力垂向二階導數的相關分析，能夠有效地發現次級斷裂。
利用理論公式將重力異常變換為各種重力梯度值，已經表現出比重力異常好的優越 性。但是，計算值畢竟不是實測值。與實際測量值相比，計算值有許多缺點。例如，理論 模型計算表明，由一些理論公式計算出的重力高階導數比模型理論值小許多，無法用於定 量解釋；與實測值相比，理論計算結果比較光滑、規整，缺少實際地質體引起的異常細 節；用重力異常變換為高階導數的頻率域方法，實際上是一種高通濾波器，這個濾波器除 了突出疊加異常中的局部異常外，還特別放大了地表淺部或由比探測目標小的地質體引起 的局部干擾及觀測誤差（即高頻干擾），計算出了許多虛假的導數異常。這是重力數據處 理、解釋中經常遇到的難題（曾華霖，2005）。
（二）新型的美國海軍重力梯度儀
在20世紀70年代，出於對導航和導彈發射的需要，美國海軍研究了一個測量重力梯 度系統——Bell重力梯度儀。該儀器一度為國防秘密。冷戰結束，這項軍事技術開始用於勘探地球物理及其他領域。1995年以前，美國海軍開始探索把這一潛水艇重力梯度技術 作為民用。
Bell重力梯度儀是由12台分開的重力儀組成，當這些重力儀在「羅經櫃」（「binnale」）中翻轉時，便測量了1m內地球重力的差值，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。因此，重力梯度測量有可能以更高的解析度和精度繪制出鹽丘以 下的密度差異圖（曾華霖，2005）。在墨西哥灣的測量表明，梯度測量的精度估計為每 1km范圍內0.5E，大約相當於0.05×10-5m·s-2/km。Bell Geospace公司已經應用美國 海軍潛水艇在墨西哥灣深水中進行三次重力梯度測量，發現了一個巨大的推覆構造，繼而 找到了一個大油田。
（三）重力梯度儀測量數據的應用
雖然重力梯度儀測量目前還是在極少數國家進行小規模的工作，但是已經在下列方面得到了成果：
（1）在石油勘探中，重力梯度能夠改進地震法難以作出的鹽層底部的圖像。應用重力梯度，能夠反演出鹽層側面的陡度、淺部形態的細節及最大深度。
（2）重力梯度測量對於油氣藏隨時間變化具有監測能力，重復該項測量可以監測生產過程中石油的移動軌跡等。
（3）梯度測量數據或者通過重力數據變換為垂直梯度，能夠有效地進行三維處理以描述密度間斷，改進重力解釋的結果。把解析信號和水平梯度極大值聯合用於三維重力解釋，能夠識別密度邊界及地質接觸帶的傾斜方向。
（4）研究基底起伏。
Ⅳ 地質剖面測制
地質剖面是研究地層、岩體、構造、褶皺與斷裂構造形態垂向變化的基本手段。按其內容可分為地層剖面、侵入體及火山構造剖面、構造剖面、地貌剖面以及礦體剖面等。從研究程度和精度上可分為信手剖面和實測剖面。信手剖面具有概略的示意性質，作為踏勘和路線地質填圖中的一種輔助記錄手段。實測地質剖面則是測區地層、構造、岩漿岩、礦體重點問題的研究解剖過程，它是填圖單位劃分的依據，是填圖質量的關鍵性前提，是報告編寫的一項主要基礎資料。實測地質剖面工作一般應於填圖之前完成。對構造變動較大、變質程度較深、層序不清的地區，據前人資料和踏勘結果尚不能選出可供實測剖面的位置時，可通過加密路線剖面踏勘，確定標志層和臨時填圖單位(其數量應多於比例尺所限定的填圖單位)，待通過階段工作後再補測。
實測剖面的數量和分布與測區地質情況、測區大小有關，地層剖面在每個時代的地層中至少應有1～2條，岩體、構造剖面圖可視具體情況而定。剖面位置的確定要考慮它的代表性，還要注意剖面對測區填圖的控製作用，一般應選在測區內部，個別情況可使用圖幅臨近地區的剖面。
不同性質的地質剖面測制的任務不同。地層剖面主要任務是查明地層的岩石成分、層序、厚度、沉積特點，火山噴發相序與噴發旋迴，變質組構、變質相，含礦層位，接觸關系及時代。地層剖面應選在層序完整、產狀清楚、構造簡單、接觸關系明確、化石豐富、岩性組合和厚度具有代表性的地段，避開侵入體的破壞和影響。岩體剖面旨在查明岩體的岩石類型及結構、構造、岩相分帶、岩體形態與產狀、與圍岩接觸關系及接觸帶特徵，查明不同時代、不同類型岩體的相互關系及侵入順序等。剖面應選在露頭良好、相帶清楚、岩性有代表性，接觸關系明顯，原生構造比較發育的地段。構造剖面研究測區主要構造的性質、形態特徵、規模、空間分布及其相互關系。其他剖面如礦體剖面、地貌剖面等視研究需要而定。
3.2.1.1 實測剖面的技術要求
為保證實測剖面的質量，實測剖面線方位應盡可能垂直地層走向或主要構造線走向，其間的夾角一般不應小於60°。剖面線通過處基岩露頭良好，可利用河谷的自然切面或鐵路、公路、壕溝等人工露頭。覆蓋地段可於相鄰處補測輔助短剖面，藉助標志層與主剖面進行層位對比。若覆蓋過寬，且岩性變化、產狀及接觸關系不清時，可使用探槽、井探及剝土予以揭露。產狀平緩的地層剖面可選在溝谷邊緣，條件允許時可直接測制地層柱狀圖，並盡量收集鑽探資料，以了解隱伏地層層位。剖面比例尺根據規范要求和剖面地質情況而定，以能充分反映最小地層單位、岩石單位為原則。常用比例尺1：500～1：5000。凡在圖上可表示厚度為1Mm的岩層或地質體均應單獨劃出，有特殊意義的層位(標志層、含礦層、岩脈等)可適當放大表示，在文字表述中註明其真實厚度。實測剖面應進行認真系統的地質觀察(觀察內容及要求見下文)，系統採集代表性岩石手標本、磨製薄片標本、光譜分析樣品，逐層尋找化石(包括遺跡化石)，採集微體古生物樣品等。根據任務需要還可採集化學分析樣、人工重砂樣、碳氧硫同位素樣、同位素年齡樣、古地磁測定樣等。如有物探工作配合，可系統測定岩石物性參數，如放射性強度、磁化率、電阻率及密度等。
3.2.1.2 實測剖面的一般程序與方法
(1)實測剖面位置選定以後，在正式施測之前應組織全體作業人員對剖面進行詳細踏勘。要求了解剖面所見地層的岩性、層序結構，確定分層位置，選擇標志層；研究剖面的構造形態，進行地層對比，確定層位的重復與缺失情況；注意尋找各種沉積構造，化石層位；研究地層接觸關系。踏勘時繪制信手剖面，以備正式施測時參考。若遇剖面局部被覆蓋，應事先布置揭露。根據踏勘資料，確定剖面比例尺、工作量、測量方法、施測順序及組織分工等。
(2)實測剖面的地形測量通常用半儀器法導線測量，即用羅盤儀測量導線方位和地形坡度角，用皮尺或測繩丈量地面斜距。礦區的大比例尺剖面也可用經緯儀進行導線測量，稱全儀器法。分層及取樣位置在地形測量時可以同時測出，因而精度高、效率快。
(3)在半儀器法作業中，一個工作組一般應由6～7人組成，組織分工如下：
(a)導線測手2人。負責導線方位角、導線長度和坡度角的測量。導線方位角以導線前進方向為准；坡度角以前進方向上坡為「+」，下坡為「-」。前後測手同時讀數後取平均值，若讀數差值超過3°，則應重新測量。後測手執測繩的「零」端，導線長度由前測手在繩上讀出。上述三個數據測出後，報給剖面記錄員和地質記錄員記錄下來。導線測手還應負責將剖面的起點及終點標定在地形圖上。
(b)剖面記錄員1人。負責在「剖面測量記錄表」中填寫野外實測的有關數據，見表3.2中用「*」號註明的欄目。
導線號(編號1)：以剖面起點為0，第一導線後端為0，前端為1，表內記0-1。第二導線為1-2，其餘依次類推。
前進方向(編號2)：指每一導線前進方向之方位角。
導線長度(編號3)：指每一導線前端讀數，即首尾之間的斜距。
坡度角(編號4)：每一導線首尾之間地面的坡度角，前進方向上坡為「正」，下坡為「負」。
岩層產狀導線讀數(編號8)：指所量產狀位置在導線上的讀數。
岩層產狀傾向(編號10)、傾角(編號11)：指野外實測數據。應注意：岩層的測量要選擇有代表性的層面測量，產狀變化大的地方要多測量幾個，以便保證換算地層厚度的准確性。同時要注意區分層理面和節理面、基岩和轉石。
分層層號(編號14)：指地層分層的順序號。有時可能在某一分層內換導線，因此同一分層號可能出現在兩條相鄰導線中。
導線段起訖讀數(編號15)：某一分層下層面和上層面在導線上的讀數，即該分層在導線上的視厚度。
地質描述(編號18)：簡單描述岩性、特殊的沉積構造或化石等，以便做圖和與野外記錄簿對照。岩性描述內容為顏色、層厚特徵、岩石名稱或岩石組合等，如「紫紅色厚層長石砂岩偶夾紫紅色粉砂質頁岩」。同一分層只需描述一次。
地層代號(編號19)：指岩石地層單位的符號，同一地層只填一個即可。
標本編號(編號22)：岩石標本用R01開始編號，化石標本用F01開始編號。
標本登記導線讀數(編號23)：指標本採集處在導線上的讀數。
備註：記錄特殊的地質現象或注意事項。
(c)地層分層員1人。負責分層，指揮導線前進、測量地層產狀、打標本和取樣工作，並承擔剖面測量過程中各種分工人員間的協調工作。地層分層的基本原則有：岩石成分顯著不同；岩石的結構、構造(如碎屑岩粒度、層理、單層厚薄等)有明顯區別；岩石的顏色不同；岩性相似、但化石組合不同；岩性特殊的標志層、化石層、含礦層；岩性不同，但厚度不大且呈互層出現的，可視作同一層，而若兩種岩性單層厚度差異很大，且薄層岩性出露甚少時也可以劃歸一層，這兩種情況分別用互層和××岩夾××岩描述；按地層剖面比例尺精度要求，各分層應是厚度在剖面圖上大於1Mm的單層。
(d)地質記錄員1人。負責在野外記錄簿中按分層號逐層描述岩性、化石特徵及產狀、標本編號等，內容應力求全面、客觀、層次分明。編制信手地質剖面圖和路線平面地質圖，以便於層位對比、構造分析和室內編制剖面圖時參考。地層分層、觀察、描述和記錄是實測剖面中的核心工作，地質記錄員應與地層分層員相互商討，共同承擔觀察和描述工作，並協調整個工作組的進度。
表3.2 ______剖面測量記錄表
註：(1)標有「*」的欄目為在野外測量時應填寫的欄目，其他欄目數據為室內計算結果；(2)角度單位為度(°)，長度單位為米(m)。
(e)產狀測量和標本採集員1～2人。負責測量地層產狀、採集標本，並報出測量和採集地點的導線讀數。
(4)實測剖面的野外作業結束以後，應立即進行室內整理和作圖工作。首先檢查剖面登記表中需在野外填寫的項目有無缺漏與錯誤，與地質記錄的分層是否一致，標本、樣品的編號與實物是否符合。在確認表格無誤後，計算並填寫表3.2各空白欄，然後根據實際數據作實測地層剖面圖和綜合地層柱狀圖。計算方法和圖件編制方法見本書第5章。
3.2.1.3 確定填圖單位
劃分地層與確定填圖單位，是測制剖面的主要目的之一。填圖單位是在地層劃分的基礎下，根據比例尺的精度要求而確定的，在填圖過程中必須標定其界線的地層單位。填圖單位的劃分原則是：特殊的岩性組合(如巨厚的單層、復雜的互層或完整的沉積旋迴等)；明顯的識別標記(如顏色、成分、結構、沉積構造、區域變質特徵、古生物組合、地貌標記等)；一定的厚度和寬度。填圖單位應小於地質填圖比例尺所規定的最小地層單位范圍，不容許填圖單位內包含明顯的間斷面(平行不整合或角度不整合面)，不容許包含地層劃分界線。
《1：5萬區域地質礦產調查暫行要求(試行稿)》(國家地質總局，1978)，填圖單位劃分的要求如下：①沉積岩地層單位：在組或階的基礎上，視具體情況，可進一步劃分段、帶。第四系鬆散堆積層應劃分成因類型及相對時代，在統一的基礎上，條件許可時應進一步劃分到組。②火山岩地層單位：在組的基礎上，盡可能劃分到岩帶或噴發旋迴。③變質岩層的劃分：淺變質岩層按沉積岩的要求劃分；中深變質岩系在群、組的基礎上根據物質成分和岩石特徵，可進一步劃分變質帶或岩性段。④侵入岩的劃分：應劃分到期、次，並詳細劃分相帶。對主要脈岩及與礦有關的脈岩，應作侵入時代的研究和劃分。
填圖單位是在野外對地層劃分還缺乏足夠依據而有可能在最終成圖時發生挪動的情況下而制定的臨時性填繪方案，因而過粗將會影響圖面細節的表現。反之，若填圖單位過細，會使圖面負擔加重，更嚴重的是會因相變使地質界線發生混亂，以致圖面結構發生嚴重歪曲。因而，填圖單位的確定是影響填圖質量的關鍵步驟，必須慎重對待。在岩性單一的地區，厚度小於比例尺容許的最小寬度的特殊岩層可作為標志層(如分布穩定的底礫岩、含礦層、碎屑岩中的碳酸岩夾層等)，在圖上需要誇大表示，以便反映構造形態和對比地層。
Ⅵ DJ-異常綜合物探查證
研究區位於桑南銅礦西南，地表西部分布北西向的奧陶系荒草坡群，岩性為灰綠色變質晶屑凝灰岩、變質凝灰質砂岩、粉砂質泥岩和閃長玢岩等；中北部覆蓋小面積的第四系洪積砂礫石和粉砂質黏土等；其餘地區為大面積的石英閃長岩和花崗閃長岩，呈V形分布（圖5.3）。
5.3.2.1 1∶2萬面積特徵
為了解激電異常的地質起因，在異常區內布置了1∶1萬激電、磁法和重力剖面測量，剖面間隔300m，利用剖面獲取的信息繪制各種參數平面圖（圖5.6）。
研究區內磁場高低界線清晰明顯，西北低，東南高，基本以25線將研究區分為兩個不同的磁性區域，以西主要為低負磁場區，磁異常在-200～200nT之間變化，該區域磁場強度約為300～500nT，為後期侵入含磁鐵礦成分較多的斜長花崗岩和二長花崗岩；西南部和東部大面積地區磁場強度在50～300nT左右的背景場，對應地表為志留紀侵入的石英閃長岩，其零值線與岩體接觸帶界線大體相當，高低磁過渡帶反映為蝕變帶；區內西北部大面積負磁場區，強度在-100nT以下，為奧陶系荒草坡群、第四系和閃長岩體的共同反映。
異常區及其周圍布格重力異常東南高、西北低，分帶清晰，梯級帶走向近NE，反映了不同地質體的密度變化。東南區域重力高，幅值達-183×10-5m/s2，是奧陶系古老地層殘留體的反映；西北區域重力低，異常僅為-187.4×10-5m/s2，是一系列中酸性岩體的反映。
圖5.5 DJ09-07異常綜合剖面圖
圖5.6 DJ09-10重、磁、激電異常平面圖
剩餘重力異常顯示具有弱磁、中高阻的重力高（G10-4、G10-5），異常體呈橢圓形圍繞一EW向條帶狀重力低異常體分布（圖5.7，B3），G10-4 中心位於22 B線164 點，長約600 m，寬約200 m，幅值不大，略高於背景場，地表出露大面積石英閃長岩體，剩餘重力高與之相關。B3為G10-4與南側剩餘重力低地質體的接觸帶，該區大多數激電異常分布在B3帶上；G10-5位於工區東南角，幅值較高，達0.26×10 -5m/s2，異常分布與地表英雲閃長岩展布基本一致，B4為志留紀侵入第二期次英雲閃長岩體與第一期次石英閃長岩體的接觸帶，對應明顯的高磁異常顯示。
圖5.7 DJ09-10異常綜合剖面圖
5.3.2.2 1∶1萬剖面成果
圖5.7為DJ09-10異常的綜合剖面圖。
5.3.2.2.1 28B剖面
該剖面通過了異常區大部分幅值較高的激電異常，長度為1km，方位角為0°，地表岩性單一，中北部大部分為志留紀石英閃長岩，南部小面積出露中細粒英雲閃長岩。
剖面磁異常變化寬緩，范圍在0～400nT之間。152～180點磁異常較高，約為360nT，對應電阻率在10000Ω·m以上，應為斜長花崗岩的反映，其邊部的弱磁異常和相對重力低與岩體破碎帶有關；視極化率異常多呈單點分布，幅值在3%～4%之間，高極化代表岩體內部硫化物相對富集，單點分布體現了硫化物富集具不連續性。
103～136點對應剩餘重力異常由高到低變化的梯級帶位置，磁異常在200～400nT之間。其中南部102～112點對應高重、弱磁、高阻、高極化的物探異常組合特徵，CSAMT成果對應高阻地質體，向南未封閉，推斷極化率異常由高阻岩體內部硫化物富集導致。北部126～136點異常組合特徵與前者類似，僅電阻率和密度有所下降，推斷該岩體規模較小且破碎蝕變強烈導致。位於兩者中部形似後期熱液充填通道的114～124點，CSAMT成果對應為兩岩體間的接觸帶，電阻率在2500Ω·m以下，三者在剖面方向上形成V狀的極化率異常，推斷與後期熱液活動造成的硫化物富集有關。
5.3.2.2.2 25B剖面
該剖面位於28B剖面西側300m，點位為128～200點，共計720m，方位角為0°。剖面南部156～174點之間的極化率異常約為2.3%，呈高重、弱磁反映，磁異常在150～250nT之間，電阻率為1000～3000Ω·m，傾向偏S，傾角約45°～60°，地表對應石英閃長岩與花崗閃長岩的接觸帶，北部出現的單點異常較弱。
5.3.2.2.3 34B剖面
該剖面位於28剖面以東600m，長960m，方位角為0°。剖面138點和162點存在極化率單點異常，對應地下高阻地質體，推斷成因與28B剖面相同。此外，186～194點之間的極化率異常在3%～4%之間，呈弱磁、弱重反映；電阻率不高，在500～1500Ω·m之間，產狀近似直立，地表為大面積的石英閃長岩，化探Cu、Au、Ag元素異常富集，推斷該異常有一定的找礦前景。
通過對DJ09-10號異常的平面特徵、剖面特徵和物性統計進行分析認為，其整體位於一近NE走向的重力低構造的邊部。東南部重力高是奧陶系古老地層殘留體的反應，西北部重力低是一系列中酸性岩體的反映，測得的極化率異常主要分布在布格重力低異常之中。磁異常主要是後期侵入的斜長花崗岩和二長花崗岩引起的，並且極化率異常多呈單點形式貫穿其中。與該區已知礦——桑南銅礦相比，該區極化率異常具有高極化、中高阻、中弱磁、弱重力的地球物理組合特徵，產於岩體的內部和邊部，具有較好的找礦意義。
Ⅶ 微重力測量
15.3.1基本原理
微重力測量（Microgravimetry）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。
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，比常規重力測量要復雜得多。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范圍內的建築物影響的改正。
眾所周知，在地球表面及附近空間的一切物體都具有重量，這是物體受重力作用的結果。P0點是地球上任一點，在P0處有一質量為m0的質點（物體），見圖15-3，它受到質量為 M的地球對質點m0產生的引力F(M,mo）；同時，質點 m0還受隨地球作自轉而產生的慣性離心力C(m0）的作用，慣性離心力的方向垂直於地球自轉軸指向外。引力與慣性離心力的矢量合成的合力G(M, m0）就是重力。
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圖15-3地球重力場
重力的方向在不同的地點其指向略有不同。由於所以重力 G(M,m0）的方向大致指向地心。
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質點 Poo不0 僅受地球物質的吸引，還受到太陽、月亮等其他天體物質的吸引。運動中的地球在日、月引力的作用下，重力也還會出現周期性的隨時間而變的微小變化。
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准，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、地下人工建築物體以及一些人類活動遺跡，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復雜，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復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系；
（4）人類的歷史活動在接近地表形成的遺跡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。
15.3.2觀測方法
測量重力的方法可分為動力法和靜力法。動力法是觀測物體在重力作用下的運動，直接測定的量是時間和路程；靜力法是觀測物體的平衡，直接測定的量是物體因重力變化而發生的線位移和角位移。
圖15-4重力儀簡單工作原理
採用靜力法進行相對重力測量是重力勘探的主要方法，所用的儀器為重力儀。根據測量方式的不同，重力測量又有重力測量和重力垂直梯度測量之分。重力測量是指直接測取測點的重力加速度（絕對值或相對值）；重力垂直梯度測量是指測量地球重力沿鉛垂方向的變化率。
圖15-4是重力儀簡單工作原理圖。彈簧原長為 S0，其上端固定在支架上，下端懸掛一個質量為 M的負荷。在重力gG的作用下，彈簧
長度由 So伸長到 SG，於是有
式中：K為彈簧的彈力系數。如果將它移到另一點 A，在該點重力gA的作用下彈簧的長度為SA，則
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在S0不變的情況下，A、G兩點的重力差可由下式決定
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式中：
當基準點上的絕對重力值已知時，通過相對重力測定也可求出觀測點的絕對重力值，即：
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15.3.3技術要求
15.3.3.1微重力測量的分類與布點原則
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構（如斷層、背斜、向斜和隱伏河道）的設定走向；②面積測量，主要探測地下地質體大小、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序取決於勘探的目的和有關數據校正的要求，微重力勘探的測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。至於面積測量中的比例尺，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）測線或測區內應盡可能覆蓋在與探測對象有關的地質體附近；
（3）測線方向應盡量垂直於探測對象的走向，並盡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。
15.3.3.2微重力測量中的測地工作
（1）測地工作的任務
測地的主要任務在於：①按照微重力勘測設計的要求在工區布設測線或測網（面積測量），確定測點的坐標，以便繪制圖件並作正常重力（緯度）校正；②測定測點的高程，以便進行空間（高度）、中間層校正（當然還要求測定岩土密度）；③在地形起伏地區，需作相應比例尺的地形測量，以便進行地改。
（2）測地工作的方法與要求
測地工作方法與要求為：①用經緯儀或測距儀測量重力點的坐標，該坐標可以附屬於國家網（點）或是獨立坐標；②用水準儀或測距儀測量重力點的高程，精度可按Ⅳ等水準的要求，該高程應附屬於國家高程系統；③在做地形測量時，如果在重力點附近（0～4m）高程精度為1cm左右，在4～10m處的精度為2cm左右，10～100m為5cm左右，100m以上可以稍差，最後算得的地改精度有可能達到3×10-8m·s-2；④在進行地下微重力測量時，除按上述要求測定點位和高程外，還需對平硐的各處截面進行位置和高程的測量，以便作平硐改正；⑤在靠近建築物如牆壁、石柱、儀器墩作微重力測量或梯度測量時，需對它們的相對位置、形狀、大小等進行測量，以便作近儀物體和建築物的改正。
15.3.3.3微重力測量野外記錄的要求與記錄的內容
（1）微重力測量記錄本的記錄項目
微重力測量的記錄本記錄的項目，根據其特點應包括如下內容：①光學位移靈敏度；②讀數線；③運輸方式；④儀器名稱和編號；⑤縱水泡二端讀數；⑥橫水泡二端讀數；⑦重力讀數時間和讀數；⑧地面（測點樁）和儀器底邊距離；⑨氣壓、氣溫和儀器內溫；⑩外界干擾描述，包括風和震動；（1點）位描述；（12測）點位周圍地形、地貌描述。
（2）近儀物體測量記錄本的記錄項目
由於近儀物體的測量和測區內的地形地貌測量可以同步進行，因此近儀物體記錄本也可以用於近區的實地地形地貌測量。該記錄本應記錄如下內容：①工區內平面草圖，該草圖包括所有被測物體的平面圖和編號，並且有方位；②每個被測物體的素描圖及編號，該編號要和平面草圖的編號一致，並且有方位；③若被測物體的素圖被分割成若干個正規幾何體，則每個分割體要畫出詳細圖件，分割體的編號與素圖的編號一致，而且和記錄紙中的編號一致，詳圖內各幾何體標上位置標記和密度標記，以提供測量時用，並且要有方位。
15.3.4微重力觀測數據的整理
由於微重力測量要求有很高的精度，即達到微伽級的精度，因此在觀測時以及做各種處理計算、分析解釋之前需要進行許多校正、改正和處理。
15.3.4.1觀測數據的處理及改正
一個測點的觀測值gi可用下式來表達：
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式中：gi為換算後的測點上的重力值；f(zi）為根據格值表及標定值（線性、二次項）將讀數值zi換算成重力值的換算（格值）函數；Cm為磁場系數，可從實驗室標定；mg為磁場強度，如在每個測點上嚴格將儀器定向朝北及避開強磁場干擾，則此項可以忽略；CT為溫度系數，可從實驗室標定，mT為溫差，一般此項亦可忽略；δ為潮汐因子，它因地區而異，一般取為1.16,GT為觀測時刻的固體潮理論值；P為周期誤差個數；A。為周期誤差振幅，
15.3.4.2正常重力改正、高度（空間）改正和中間層改正
（1）正常重力改正：對於微重力測量，通常可以對基點指定一參考緯度，然後用下式計算所有其他測點的緯度校正：
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式中：△gZL以μGal為單位；△L為距基點（或參考點）的南北向距離，以m為單位；φ為參考緯度；如果要校正的測點在基點之南則用正號，如果在北則用負號。
（2）高度（空間）校正：由於微重力測量是相對於一任意參考高程的（基點的高程，或大地水準面的高程，或平均海平面的高程），而且只需相對於參考高程的測點高程，所以高度（空間）校正公式為：
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式中：△gZFA以μGal為單位；△h為需要校正的測點和參考高程之間的高程差，以m為單位；正號用於比參考高程高的測點，負號則用於比參考高程低的測點。
（3）中間層校正（即布格校正）：對於中間層布格校正，要選擇一參考高程，最好是與高度（空間）校正相同的參考高程，並將每一個測點同參考高程之間用無限水平板的物質來近似，則布格校正公式為：
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式中：ΔgZ布校以μGal為單位；ρ為平板的密度（g/cm3）；Δh是被校正測點和參考高程之間的高程差，以m為單位；當測點高於參考高程時取負號，反之取正號。
15.3.4.3地形改正
地形改正對於微重力測量極為重要，是影響重力異常計算的主要因素。地形改正主要的計算方式有以下三種。
（1）表面積分法：表面積分法的基本原理是將重力地形改正的體積分計算，按高斯定理轉變為關於地形面及地形改正點所有水準面的表面積分算式，並採用三角形面擬合地形起伏，每個三角形單元的積分用高斯公式數值求積。該方法的優點在於精度較高，計算速度快，靈活性較大，它可以用於遠區、中區和近區改正。
（2)FFT地改計算：FFT地改計算方法即快速傅氏變換地形改正計算方法，特點是公式簡單，易於在計算機上快速實現。
（3）分區計演算法：分區計演算法是將地形改正范圍分為近區、中區、遠區。近區採用斜頂面三稜柱模型，中區和遠區採用方柱體公式。
15.3.4.4近儀物體對微重力測量影響的改正
（1）觀測儀器墩的重力效應改正：觀測儀器墩是最近儀器的物體，對於重力測量的影響不可忽略，一般採取圓柱體、截頭圓錐體、方柱體作為幾何體模型進行改正。至於儀器周圍的牆壁或崖岩體，則可以用方柱體（立方、長方形柱體）等模型組合而成，根據其實測密度計算重力效應並進行改正。
（2）建築物影響的改正：微重力測量經常在建築物群中，甚至在建築物腳下和建築物內部進行。巨大的建築物質量的影響，也可稱其為「近儀質量」的影響。由於一般的建築物形狀多是規則的幾何體，在考慮其影響時，可將建築物分解成若干個長方體（包括斜長體）、圓柱體、圓球、稜柱體的組合。如果將建築物劃分的足夠細，並以相應的規則體（長方、圓柱、球體等）的效應理論公式計算出各自的重力值、重力垂直梯度值等，就可以較精確地計算出建築物的總體重力效應、重力場分布及相應的改正值。
15.3.5微重力測量的數據處理
微重力數據處理的主要目的是：
（1）消除因重力測量和對重力測量結果進行各項校正時引進的一些誤差，或消除與勘探目的無關的某些近地表小型密度不均勻體的干擾；
（2）從多種地質因素所引起的疊加異常中，劃分出與重力勘探目標有關的異常；
（3）根據重力勘探問題的需要，進行位場轉化。
15.3.5.1曲線平滑
曲線平滑處理用以消除野外重力測量觀測誤差和對測量結果進行各項校正時引起的誤差。
（1）徒手平滑法：有經驗的技術人員根據異常曲線的變化規律，直接平滑異常曲線。徒手平滑應注意平滑前後各相應點重力異常值的偏差不應超過實測異常的均方誤差，而且盡可能使平滑前後異常曲線所形成的面積相等，重心不變。
（2）多次平均法：把兩個相鄰點的重力異常平均值作為兩點中點的異常值，直到最後達到期望的平滑程度時再徒手光滑曲線。
（3）剖面異常的平滑公式：包括線性平滑公式和二次曲線平滑公式。
線性平滑公式：
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某一點的平滑值是在剖面上以該點為中心取奇數點的算術平均值。由m=1、2、3……可分別得3、5、7……點平滑公式。
二次曲線平滑公式：包括五點和七點平滑公式。
五點平滑公式為：
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七點平滑公式為：（4）平面異常的平滑公式：線性平滑公式（見前）。
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五點平滑公式：
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九點平滑公式：
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15.3.5.2區域異常與局部異常的劃分
區域異常一般是由相對埋藏較深，或分布范圍大的剩餘質量所引起；局部異常一般由相對淺或小的地質體所引起。在進行地質解釋，尤其是進行定量解釋之前，需對疊加異常進行處理，劃分出區域異常和局部異常。其常用方法有：
（1）圖解法：圖解法分為平行直線法和平滑曲線法兩種，平行直線法適用於區域重力異常沿水平方向呈線性變化的地區；平滑曲線法適用於區域重力異常等值線不能用平行直線而只能用曲線表示。
（2）數值計演算法：包括偏差法、圓周法、網路法等。
（3）多項式擬合法、趨勢分析法。
15.3.5.3位場的轉換
位場轉換主要為了便於進行反問題的處理，主要內容包括：
（1）由觀測平面上的重力觀測值換算同一平面上的重力異常二階、三階偏導數（Vxz、Vzz、Vzz2）等各階系數，即重力異常的導數換算。
（2）由觀測平面上的重力觀測值換算異常源以外任意點上的△g、Vxz、Vzz、Vzz2等為重力異常的解析延拓。
15.3.5.4微重力測量數據反演方法
微重力測量數據的反演是微重力異常定量解釋的基礎。反演前必須對疊加異常作認真分析，並設法提取與勘探目標有關的重力異常，這樣才可能對引起異常的地質體作出定量解釋。
（1）解析法：我們知道，地質體的△g、Vxz、Vzz和Vzz2是其產狀要素、剩餘質量及觀測點坐標的函數。反之，如果把地質體的產狀要素或剩餘質量等表示成重力異常（或其導數）及觀測點坐標的函數，則當這些地質體產生的△g（或其各階導數）為已知時，便可以根據這種函數關系求出地質體的產狀要素及剩餘質量等參數。計算方法包括△g異常曲線求解和Vxz、Vzz、Vzz2曲線求解。
（2）切線法：利用異常曲線特徵點的切線，用圖解的方法求取物體頂部（或中心）的近似埋藏深度。
（3）選擇法：根據實測重力異常的剖面異常曲線或重力異常平面圖上重力異常等值線分布和變化的基本特徵，結合工作地區的地質和其他地球物理資料，給出引起這種重力異常的地質體的模型，並利用解正問題的方法計算模型體的理論異常，再把理論異常與實測異常進行對比，當兩者在所允許的誤差范圍內時，則所給定的地質體的模型即為所求的解。
（4）直接法：直接利用剖面曲線或平面圖上重力異常的分布，通過積分運算來求解異常體的某些參數，如三度體的剩餘質量、質心坐標或二度體的橫截面積和質心坐標等。
（5）密度分界面的反演：根據實測的重力異常確定地下密度分界面的起伏，對於研究地質構造十分重要。要使這一工作取得良好的效果，必須具備以下條件：①用來進行反演計算的重力異常是由密度界面起伏所引起；②界面上下物質層的密度分布比較均勻，且已知它們的密度差；③在工區內至少有一個或幾個點的界面深度為已知。求解密度界面的方法有：線性公式求解法、二級近似公式求解法、壓縮質面法等。
（6）淺層應力場反演：以彈性力學平衡方程為理論基礎推導出計算地殼淺層應力場的計算公式，並利用地表實測重力資料來反演淺部應力場，以此來探討一些地質體的力學機理和穩定性趨勢。
15.3.6微重力異常地質解釋
微重力異常的地質解釋可分為定性解釋和定量解釋。定性解釋是根據重力異常基本特徵和已知的地質和其他地球物理資料，對引起重力異常的地質原因作出判斷。定量解釋是在條件具備的情況下，對一些有意義的異常進行定量計算，求出地質體的某些產狀。
解釋重力異常之前，必須認真考慮重力異常的等效源以及由此而帶來的重力勘探反問題的多解性。因此在進行資料解釋時要盡可能獲取更多信息，以縮小解的范圍。
（1）充分利用工作區的已知地質條件，如地層及岩石的種類、構造產狀等，以使反問題的解盡量符合客觀實際；
（2）岩石密度資料不僅是布置重力勘探工作的依據，也是解重力勘探反問題的重要參數，應當認真收集和分析利用，必要時可採集標本進行直接測定或通過地表重力數據和井中測量數據間接測定；
（3）充分利用鑽井資料，從中收集各種地層的准確厚度和各種岩石的物理性質，以便獲取解釋異常所需的重要資料；
（4）各種地球物理資料可以對重力異常的解釋起補充和旁證的作用，應充分利用。
15.3.7成果的表達形式
微重力測量的成果形式主要有：重力異常平面等值線圖和重力異常剖面曲線圖；各種偏導數平面等值線、剖面曲線圖；解析延拓平面等值線圖、剖面圖；各種推斷解釋圖件等。
15.3.8展望
微重力測量是一種新興的勘探方法，雖然其野外測量及資料處理比較復雜，但具有不受地形限制、不受各種電磁影響、異常體反映靈敏度高的特點，在地質災害勘探方面能夠發揮更積極的作用，如地面塌陷、滑坡、泥石流、崩塌、地裂縫、庫岸、地面沉降的地質調查等各方面均有較好的應用前景。
15.3.9儀器設備
微重力勘探的儀器設備見表15-4。
表15-4微重力測量儀器一覽表
Ⅷ 重力資料的室內整理
室內資料整理階段包括各項外部改正計算、異常精度分析、岩石密度測定與統計、編寫野外工作報告等項內容。
(一)各項外部改正及布格重力異常的計算方法
盡管儀器可以測出各測點相對總基點間的重力差值，但引起這個差值的原因很多，除了包含地下地質因素外，還有各測點相對總基點的緯度變化、高程變化及測點周圍地形起伏等其他因素。因此，野外重力觀測數據還須經過一系列整理和計算，目的是為了獲得僅由地下地質因素引起的重力異常。這些整理和計算主要是指對已獲得的觀測結果進行的各項改正計算。普通點異常的外部改正的任務是對普通測點的絕對(或相對)重力值進行絕對(或相對)的正常場校正、地形校正和布格校正，最後獲得各普通測點的絕對(或相對)布格重力異常值。
1.正常場改正(緯度改正)
正常場改正採用1901～1909年赫爾默特公式
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式中:γ0為正常重力值(g.u.);φ為測點緯度(°)，實際計算時，可通過坐標變換公式將測點的x、y坐標變換成經度(λ)和緯度(φ)。
當測區不大時，正常場梯度可近似常值，一般只作相對緯度改正，其公式如下
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式中:Δγ為相對緯度校正值(g.u.);φ為測區中央緯度或總基點的緯度(°);D表示測點與總基點的緯向距離(測點的x坐標與總基點x坐標的差值)，在北半球，當測點在總基點以北時D取正值，在總基點以南時D取負值，其單位為km。
2.地形改正
取直角坐標系，並將測點A所在的位置定為原點，z軸垂直向下，x，y軸在A點所在的水平面內。dm為質量元，其坐標為(ξ，η，ζ);dm在A點產生的地形影響值理論值為
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式中: ；其中ζ為負值。
由此可得如下結論:地形對測點的重力影響值永遠為負值，也就是說它使重力值減小，所以地形改正值永遠為正值(在不考慮大地水準面彎曲的情況下)。
由於地表起伏很復雜，積分限很難用數學解析式表示。但我們可採取把測點周圍地形分割成許多規則形體，對於每個分割體的影響值是可以計算的，最後把全部個體的影響值加起來得到全部地形影響值。
目前局部地形改正只能近似計算，常用的有兩種分割辦法，一是圓域法用扇形柱體分割地形，二是方域法用方柱體分割地形。前者適用於手工量板計算，後者用於計算機編程計算。除近區外，地形高程一般在地形圖上讀取。原則上應估讀到等高線距的1/2。地改計算中當測點的圖上高程與實測高程相差較大時，近、中區地形校正採用圖上高程，遠區地形校正採用實測高程。地形校正所用的密度值應與中間層校正密度值一致。
重力詳查時地改分區一般為:0～20m為近區，20～400m為中區，400m至最大地改半徑為遠區。若想提高地改精度，近區盡量採用地改儀測量或實地目估高差來完成。重力普查時地改分區遠大於詳查，具體地改半徑的確定應視測點周圍地形的復雜程度，同時考慮設計精度由試驗來確定，最大地改半徑一般為20km或166.7km。
(1)圓域分割的地形改正值計演算法
首先在地形圖上以測點A為圓心，以不同半徑R作圓環，然後通過A點按等角度作輻射線分割各圓環，圖2-3-8中陰影面積即為其中一個扇形柱的截面積。圖2-3-9為一個扇形柱體相對A點的位置。柱體的高度由地形圖中讀取(平均高程)。實際工作中，扇形柱體的高度h可為地形平均高程與測點高程之差。
圖2-3-8 扇形域劃分圖
圖2-3-9 扇形柱體地形校正計算圖
若計算任一扇形柱體在A點的改正值，可由式(2-3-21)改在柱坐標系中完成。由於，dξdηdζ=Rdα·dR·dξ;ξ2+η2=R2，所以每個扇形柱體對A點改正值為
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若令αi+1-αi=2π/n(其中n為每一環帶分割份數)時，則上式為
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把A點周圍所有扇形柱體都計算出來，相加後就得到該點的總地形改正值。應注意的是扇形柱體的密度應採用實際地形的密度值。計算表明，每個扇形柱體的改正值大小與它所在的環數和高程差有關，在高差相同的情況下，遠離測點的柱體改正值迅速減小，這說明遠區地改值較小;在距離相同時，柱體越高改正值越大。因此，可將地改值編成表格，查表計算。為了提高近區改正精度，避免利用扇形柱體平均高程取數誤差，對於近區往往採用錐形體去分割測點周圍(0～20m)的地形。圖2-3-10表示一個扇形錐體。A為測點，h為扇形錐體的高度，R為測點A到B點的水平距離，i為錐面傾角。由於h=R·tani(在工作中錐體i角可實測得到)，所以錐體的地形改正值為
圖2-3-10 錐體地形校正計算圖
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在缺少大比例尺地形圖或要求精度較高的情況下，為了提高近區地形改正精度，避免利用扇形柱體平均高程取數誤差，可以選用圓域錐形體製作簡易地改儀實地測量。對於每個錐體的地形改正值可由式(2-3-25)改寫為式(2-3-26)計算:
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式中:G為萬有引力常數;ρ為中間層密度，可根據實測結果選用;n為劃分的方位數，一般選擇8或16;R為近區地形改正半徑，一般選擇為10m或20m;i為地形傾角。
由式(2-3-28)可知，當改正半徑R、劃分的方位數n和中間層密度ρ給定以後，只要測到了R距離上的地形傾角i，就可以很方便的算出這個扇形錐體的地形影響值了。採用式(2-3-28)製作成簡易地形改正儀，利用它在野外人工現場直接讀出地形改正值。
簡易地形改正儀的製作方法如下:
把改正半徑R、劃分的方位數n和中間層密度ρ給定，然後給定不同的傾角i，則可得到對應的δg值，把δg直接標注在相應的角度i上，製成圖2-3-11形式的讀數盤;將此盤裝在1.5m左右的立桿上，在讀數盤或桿上裝一水準器，桿的底部裝一方位盤，製成簡易地改儀，如圖2-3-12所示。測量時將方位盤放在測點上，中心桿底部穿過方位盤與測點重合，中心桿與地面垂直;用另一根與讀數盤中心同樣高度的木桿，從盤的中心拉出一條細線，立於距測點的水平距為R的點上，將細線拉緊，使木桿與中心桿平行，從細線與讀數盤重合的刻度上直接讀取地改值，然後按方位盤的刻度將讀數盤轉至第二方位，依此類推，直至n個方位測量完為止;最後將n個方位的讀數相加，便可得到以R為半徑的整個圓環內的近區地形改正值了。
圖2-3-11 簡易地改儀的讀數盤
圖2-3-12 簡易地改儀
(2)方形域分割的地形改正值計演算法
中區地改可在1∶1萬～1∶5萬地形圖按50m×50m、100m×100m節點網高程取數;遠區節點網可按400m×400m、1000m×1000m取數完成。方域地形改正分近、中、遠、特遠區，除特遠區用考慮地球曲率的公式計算外，其餘各區都用平板公式計算，且遠區一般限制在20km之內，圖2-3-13是用方形域分割測點周圍地形的示意圖。其中網格節點為重力測點(或網格化的計算點)。若A測點的坐標為(0，0，h0)，方形域柱體abcd所代表的面積元與網格面積相等，其中心點水平坐標為(ξi，ηi)，方柱體平均高程與A點高程之差為hij，則這一方柱體在A點的地形改正值可由式(2-3-24)改寫為
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圖2-3-13 方形域地形校正分區計算示意圖
由於ξ2+η2=r2，所以
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所以全部地形改正值可用下式表達:
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式中:Kij為各方柱體所應用的系數，它包含了引力系數G、密度ρ及數值積分所用的各常數(對於近、中、遠區之間的邊界節點、內角點和外角點常數分別為1/2、3/4和1/4，普通節點的常數為1，以便保證各區域之間無縫隙和重疊);rij表示柱體到地改點的距離。
由於上述積分公式在原點發散，因而近區測點周圍最近的網格內(圖2-3-11中陰影為其1/8)應使用斜頂面三角稜柱體公式，陰影部分的計算公式如下:
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式中:R為網格邊長;h1為陰影部分直角邊節點的高程;h2為陰影部分斜邊節點的高程。
在有比測區面積大得多的大比例尺地形圖和測點位於方形網格交點時，適當選取近、中、遠區的尺度，一次按近區高程取數密度在整個地形圖上取數，即可供同一測點近、中、遠區地改計算應用(中、遠區稜柱體高程可利用已有高程值取平均)，又可供所有測點地形改正應用，從而極大地減小了取數工作量。為了提高計算精度或簡化地改演算法，可方便地按不同插值方法加密高程值。
(3)圓域與方域間的補角
電算採用方域，手算採用圓域，為了使兩種數據能夠對比需要進行補角，化為同一改正域的數據，用圓環法計算出與方形環域相切的圓環形域的地改值，即加上八個帶正號的角和減去八個帶負號的角的地改值即可得到方形環域的地改值，如圖2-3-14所示。計算辦法是把每角的平均高程求出，然後查表即能求出「角」的地改值。在類似式(2-3-25)的柱坐標系中，給出曲邊三角形柱體對於中心點的地形校正公式:
圖2-3-14 圓域與方域之間補角的示意圖
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(4)地形校正中的某些有關問題
地形改正范圍的確定。從理論來說地形校正范圍應該遍及整個地球，但是實際上，距離測點越遠地形影響也就越小了，同時，在測區較小，點距和測點高程差又不大的情況下，遠區地形影響接近一個常數，所以，為了節省計算工作量，而又不影響對異常的解釋，地形校正的距離一般都是有限的。這個限度是以忽略某一定范圍之外的地形影響而引起的地形校正誤差小於地形校正允許誤差為准，或者被忽略的數值雖然較大，但是對全區所有重力測點來說近於一個常數，其最大差不超過地形校正的允許誤差，也可以不作更遠區的地形校正。地形校正的范圍可以通過試驗來確定。
一般來講地形遠區改正值很小，根據實際精度要求地形改正范圍可以是有限的。根據式(2-3-26)可知，在第i環中，當Ri+1→∞(與h比較)的地改值為
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當n=1時得
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用二項式展開後且只取其前兩項可得
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即
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設ε為重力異常精度，為了滿足ΔgT≤ε，則需
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式中:h為Ri以外地形平均高差;Ri為地改最大半徑(范圍)。
大地水準面彎曲對地形校正的影響。在討論地形校正的方法中，都是把通過測點的水準面當作水平面來處理。這樣處理對於近區地形校正並無影響，但是，隨著地形校正范圍的增大，大地水準面彎曲的影響就不能不加以考慮了。
圖2-3-15中A為重力測點，S為過A點的水準面，L為過A點的水平面。假定地形校正的結點P對應於實際起伏地表的P'點。P'點到過a點的水準面的相對高差PP″=h，弧長P″A=ΔS，過A點的水準面的曲率半徑OA=r，由圖2-3-15可知:
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圖2-3-15 大地水準面彎曲對地形校正的影響
如果取r=6371.2km，h=1km，ΔS=25km，經計算可知PP'與h相差在0.05km以內。PA與ΔS之差不超過0.005km。可見，當地形校正范圍不超過25km，大地水準面彎曲影響可以忽略不計。但是如果地形校正的范圍增大，大地水準面彎曲的影響更不能忽視。
(5)教學實習地形改正區域的劃分和要求
本次實習地形改正分近區、中區和遠區三個區域:
近區范圍為0～20m，分1環4個方位，實地目估高差，採用錐形地形改正公式;
中區范圍為20～1000m，分20～100m、100～200m、200～400m、400～700m、700～1000m共5環每環8個方位，在1∶1萬的地形圖讀取高程，採用扇形地形改正公式圓域手算方法;
遠區范圍為1000～5000m，分1000～2000m、2000～3500m、3500～5000m共3環每環8個方位，再加上8個外補角採用1∶5萬的地形圖讀取高程，採用扇形地形改正公式和補角公式圓域手算方法。
各區域地形改正的計算均採用查表方法，地形改正用表詳見附錄四。
3.布格改正
一般情況下，當測區面積較大，地形高度變化也較大時，布格改正由下式計算:
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式中:Δgb為布格校正值(g.u.);φ為測點地理緯度(°);h為測點的海拔高程(m);ρ=2.67g/cm3，為中間層平均密度;R=166700m為中間層改正圓盤半徑，也是地改的最大半徑。
當測區面積較小且地形平緩時，布格改正可用如下簡化公式:
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實測重力差值，經過緯度改正、地形改正和布格改正後，所得到的異常稱為布格重力異常。
4.布格重力異常值的計算
絕對布格重力異常按下式計算:
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相對布格重力異常按下式計算:
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上兩式中:g為測點絕對重力值;Δg為測點相對總基點重力差值;ΔgT為局部地形校正值;γ0為正常重力值;Δγ為相對緯度校正值;Δgb為絕對布格校正值;Δg'b為相對布格校正值。
(二)重力異常的質量評價
布格重力異常的質量受觀測精度、正常場改正精度、地形改正精度和布格改正精度等影響。分別敘述如下:
1.測點重力值均方誤差計算
測點重力值均方誤差是由各級重力基點網的傳遞誤差和普通測點的觀測誤差組成，當只有Ⅰ級基點網時，測點重力值均方誤差計算公式為
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當有Ⅱ級基點網時，測點重力值均方誤差計算公式為
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上兩式中:εⅠ為Ⅰ級基點網的精度;εⅡ為Ⅱ級基點網的精度;εg為普通測點的觀測精度。
2.正常場改正(緯度改正)均方誤差
在利用簡化的式(2-3-23)進行緯度改正時，其改正精度由下式來決定:
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式中:ε緯為測點緯度改正的均方誤差(g.u.);dφ是測區平均緯度的誤差(精度)，一般來說dφ很小，因此上式中的前一項也很小可以忽略。所以緯度改正精度主要取決於後一項中緯向距離的精度dD。
考慮到測點點位均方誤差的影響，測點緯度改正的均方誤差應由下式計算
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式中:ε緯為測點緯度改正的均方誤差(g.u.);φ為測區中心或總基點的緯度;εd為重力測點延南北方向的定位均方誤差(m)。
3.地形改正均方誤差
地改精度是一個比較復雜的問題。因為地形改正是近似的，不同方法計算的結果也有差異，加上地改中選用均勻密度，這也與實際有差別，所以對某種方法地改的精度，常常是通過檢查算出均方誤差。
近區地形改正均方誤差採用野外檢查的方法進行統計。中、遠區的地形改正均方誤差僅考慮讀圖誤差:圓形域地改，一般採用以測點為中心，轉動扇形域量板方位(通常轉22.5°)相對位置重新計算的方法進行檢查;方形域地改，一般採用移動方格網節點位置重新計算的方法進行檢查。
分別對近、中、遠區進行統計，然後求出其總均方根誤差。各區檢查點應均勻分布於全測區，一般檢查率不低於5%。
地改精度主要取決於在地形圖上高程取數精度。例如大比例尺地形圖讀取高程就比小比例尺精度高，可以通過對比來估計地改精度。各區的地形校正誤差，可用比原地形校正時比例尺大一級的地形圖或航空照片算出地形校正值，並與原地形校正值相比較來評定。各區的地形改正精度由相應的原始和檢查兩次不等精度獲得，檢查結果分近、中、遠區，分別按下式獨立計算地形校正均方誤差:
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式中:ε近或中或遠為某區地形改正精度(g.u.);Vi為採用更大比例尺的地形圖件計算的地改值與原地改值之差值(g.u.);n為參與統計的檢查點數。
在不具備條件時，有時用原地形校正時的地形圖，以轉動量板方位(22.5°)，重復讀取地形校正值的辦法進行檢查，各區的地形改正精度由相應的原始和檢查兩次等精度獲得，且按下式計算其均方誤差:
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式中:ε近或中或遠為某區地形改正精度(g.u.);Vi為轉角度取數地改值與原始取數地改值之差值(g.u.);n為參與統計的檢查點數。
地形校正的總精度用ε地表示，則有
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式中:ε近、ε中、ε遠分別為近、中、遠區地形校正誤差。
4.布格改正均方誤差
布格改正精度主要取決於中間層密度和高程的精度。當布格改正用式(2-3-36)計算時，布格改正精度用ε布表示時，則有
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式中:ε布為布格改正精度(g.u.);φ為測點緯度;ρ為中間層密度(kg/m3);Δh為測點相對於總基點的高差(m);R為中間層校正半徑，定位20×103m，也是平板地改的最
大半徑;εh為測點高程的測量誤差(m)。當布格改正用式(2-3-37)計算，布格改正精度用ε布表示時，則有
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5.重力異常的質量評價
重力異常的總均方誤差用下式計算:
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式中:ε測為測點觀測的總均方誤差;ε緯為緯度改正的均方誤差;ε地為地形改正的均方誤差;ε布為布格改正的均方誤差。
(三)岩石密度的測定與整理
地層密度資料主要有三個來源:
(1)岩石標本實測密度;
(2)地球物理測井密度;
(3)地震速度或聲波測井資料按下式換算地層密度:
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式中:ρc為岩層密度(g/cm3);Vp為地層的縱波速度(m/s)。對上述不同來源的密度資料進行對比分析，可制定地層綜合密度表，用於確定密度界面和反演密度界面的深度。這里僅介紹第一種岩石標本實測密度的方法。
用天平、機械式密度儀、電子式密度儀都可以測定密度，後兩者詳見附錄三中的《機械式密度儀的基本原理與操作》和《DM-2型岩(礦)石密度測定儀的基本原理與操作》，這里僅討論天平法。
1.天平測定岩(礦)石密度的方法
由密度定義可知，若質量用m表示，體積用V表示，密度用ρ表示，則密度表達式為
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根據浮力原理，物體在水中所減少的重量，等於該物體排開同體積水的重量。設標本在空氣中的重量為P1(mg=P1)，水中的重量為P2，水的密度以ρ0表示，則
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由此式可得出標本體積為
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將式(2-3-51)代入式(2-3-50)可得
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通常我們使用的天平和桿秤稱出的是物體的質量m(忽略了空氣的浮力)，而標本在水中時稱出的質量為m'，因為水的浮力較大，所以m'小於m(為區別起見，不仿稱m'為物體的視質量)。因此式(2-3-52)可寫為
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只要利用天平稱出標本在空氣中和水中的質量，就可由式(2-3-46)計算出標本的密度值(已知4℃的凈水密度為1g/cm3)。
對多孔岩石標本，為了防止水浸入孔隙影響測定結果，在用天平測出標本質量m後，須將標本塗上一薄層防水石蠟，並測出封蠟後的質量m1，然後浸入水中測出視質量m'1。設石蠟的密度為ρk(ρk=0.9g/cm3)，則標本的密度用下式計算:
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2.天平法測定密度的精度
從式(2-3-53)可知，計算密度的精度主要取決於m和m'的測定誤差。由誤差傳遞理論可知，ρ的最大絕對誤差為
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式中:Δm，Δm'分別為m和m'的測定誤差，對同一台天平而言，由於精度相同可以認為Δm=Δm'。用式(2-3-55)除以式(2-3-53)得
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由式(2-3-53)可求m-m'並將其代入上式得
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即
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由式(2-3-57)可見，測定標本密度的誤差(Δρ)不僅與標本質量測量誤差(Δm)有關，還與標本的質量(m)和標本的密度(ρ)有關。當標本質量的測量誤差相同時，若標本的質量越小、密度越大，則標本密度計算結果誤差越大;反之，質量越大、密度越小，其誤差越小。所以在不超過天平量程情況下，標本應盡量大些。
3.密度測定結果的統計整理
同類均質岩(礦)石標本的密度參數測定結果，通常服從算數正態分布規律(有的服從對數正態分布規律)，可直接計算統計量。
同類標本密度的算數平均值為
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式中:ρi為第i塊標本的測定值;N為標本總數。
所測得值的離散程度，可用標准離差D來量度，即
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D值愈大，表示測定值愈分散;反之，集中在平均值附近。
4.地層平均密度的確定
對於重力勘探來講，除了可直接測定岩(礦)石標本的密度外，還可以用試驗和計算的辦法來確定有關岩層的平均密度。
(1)由重力試驗剖面確定中間層的密度
先選擇起伏地形進行剖面重力測量，然後用不同的密度進行中間層改正，最後從改正結果中選擇出中間層密度。如果試驗剖面處在無重力異常地段，則中間層密度合適時，布格曲線應接近於一條直線;如果密度不合適時，則出現虛假異常，如圖2-3-16所示。
( 2) 利用井中重力測量結果計算地層的平均密度
在有豎井的礦區中，可用重力測井法研究有關岩層的密度或不同深度的岩層平均密度。
圖2-3-16 密度試驗剖面
圖2-3-17 井中重力測量示意圖
圖2-3-17中，A，B為井壁，1，2點為井內上、下兩個重力測點，兩點的垂向距離為h1，2。若g1和g2分別為1，2點的重力值，ρ1，2為兩點之間的岩石密度。則在不考慮地表地形影響時，g1和g2有如下關系:
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式中:2πGρ1，2h1，2為對1，2點所產生的中間層影響; 為第2點所受的高度影響，故
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由上式可解出
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上式中g1，g2可用重力儀直接測定，重力垂向變化值 用正常重力梯度3.086g.u./m來代替，而高差h1，2可測量到，因此ρ1，2可由式(2-3-61)計算出來。
如果礦井比較深，則可以通過重力測井法分段求出不同深度的平均密度。
Ⅸ 重力測量
（一）重力測量的地質任務
與地質勘探方法相似，根據任務的不同重力勘探可分為重力預查、普查、詳查和精查（細測）。不同階段所解決的地質任務也不同。
重力預查：工作比例尺為1：50萬～1：100萬。這種小比例尺重力測量的目的是在短時間內獲得大地構造基本輪廓或者研究深部地殼構造以及地殼均衡狀態等。
重力普查：工作比例尺為1：10萬～1：20萬。完成的地質任務是在重力預查、航空磁測和地質預查的基礎上，劃分區域構造、圈定大岩體和儲油氣構造的范圍，比較確切地指示成礦有利地帶。
重力詳查：工作比例尺為1：2.5萬～1：5萬。目的是在已知成礦遠景區內，尋找並圈定儲油氣、煤田以及地下水有希望的盆地及局部構造。
重力精查：又稱重力細測。工作比例尺為1：2000～1：1萬。目的是在已經發現的儲 油、氣構造，煤田盆地以及成礦有利的岩礦體上確定礦體構造特徵或產狀要素等，用來直接找礦。
不同的測量方法其測量技術及精度要求也不同，具體見表2-2。
表2-2 重力測量工作比例尺、點、線距及精度要求
重力測量形式可分為路線測量、剖面測量及面積測量。面積測量是重力測量的基本形式，而路線測量和剖面測量的方向應盡可能與地質構造走向垂直。各種重力測量的具體原則如下：
（1）測點的密度保證在相應比例尺的圖上每平方厘米要有1～2個測點。
（2）重力異常等值線的間距，應為異常均方差的2.5～3倍，以保證異常體能被1～2 條等值線所圈閉。
（3）重力異常的均方差應小於勘探對象引起最大異常的1/3～1/4。
（二）重力基點觀測
在進行相對重力測量時，必須設立一個標准點即總基點，其他各點的重力值都是相對 總基點的重力差。但是在大面積的重力測量中，為了提高重力測量的工作效率和精度，除 了總基點之外，在測區內還要建立若干個重力基點，這些基點（包括總基點）通過特殊方 法聯系起來，稱為重力基點網。
基點網中各基點相對總基點的重力差，是在普通點重力測量之前，用精度比較高的一 台或幾台重力儀，採用比較特殊的觀測方法測定的。測定基點重力差的精度，一般要求高 於普通重力點觀測精度的幾倍。建立基點及基點網的主要目的是：(1)提高普通點重力測量 精度，減少誤差積累；(2)作為每次重力測量的起算點，求出每一普通點相對起始基點的重 力差以便求出它們相對總基點的重力差；(3)確定零點漂移校正量。
建立基點應考慮：
（1）基點應均勻分布於全區，基點的密度應根據重力儀零點漂移的規律和對普通點重 力測量精度要求而定。
（2）應該使用精度較高的一台或幾台重力儀，採用快速的運輸工具，觀測路線應按閉 合環路進行，環路中的首尾點必須聯測。
（3）基點應建立在交通方便、標志明顯以及相對穩定的地方。
基點網的聯測方式有重復觀測法和三程循環觀測法。重復觀測法是先從一個基點出 發，依次按順序進行測量，到最後一個基點後按原路線返回再依次重復觀測，具體觀測路 線為1，2，3，…，n-1，n，n，n-1，…，3，2，1。三程循環觀測法觀測的順序是按 1，2，1，2；2，3，2，3；3，4，3，4；…，n，n-1，n，1，完成一個基點網的閉合環 路的觀測。其他環路的觀測方法以此類推。
（三）重力普通點的觀測
根據現代重力儀的穩定性和精度，重力普通點的觀測一般都採用單次觀測。
如果測區內已經建立了基點網，每次工作都是從就近的某一基點開始，然後逐點進行 觀測；最後在要求的時間內閉合在另一個基點或原工作開始的基點上，以便獲得在這段時 間內重力儀的零點漂移值。如果測區很小，無需建立基點網，也至少應設有一個基點，以 便按時測定重力儀的零點漂移，准確地對各測點進行零點漂移校正。同時，該基點也是全 區重力觀測的起算點。
（四）重力測量中的測地工作
在重力測量工作中，為了准確對重力測量結果進行各項改正，繪制重力異常圖，確定 重力異常的位置，必須配有測地工作。測地工作的主要任務是：
（1）按照重力測量設計書的要求布設測網，確定重力測點的坐標，以便對重力觀測結 果進行正常改正。
（2）確定重力測點的高程，以便進行高度和中間層改正。
（3）在地形起伏較大地區，地形影響不能忽視時，還應作相應比例尺的地形測量，以便進行地形改正。
測地工作與重力測量本身具有同樣的重要性，它的質量直接影響重力異常的精度。因此，在重力測量工作中，測地工作是一項既重要又繁重的任務。
在大、中比例尺的重力測量中，重力測網和測點位置與高程的獲取，以往多用經緯儀和 水準儀來進行，隨著科技的發展，現代常用激光測距儀或者直接利用全球定位系統（GPS）來完成。而在小比例尺的測量中可應用大於工作比例尺的地形圖或用GPS直接獲取。