重力勘探的野外工作方法

1重力勘探的阶段与分类

1)重力预查：通常是在很少进行过地质或物探工作的大面积区域进行小比例尺重力测量，目的是在较短的时间内得到工作地区的大地构造分区的概念，作为进一步开展地质和其他物探工作的依据。

2)重力普查：一般是在重力预查、航空磁测及有关地质工作的基础上进行中比例尺重力测量，目的是划分区城构造、圈定隐伏岩体范围和圈出成矿远景区和地质填图等。

3)重力详查：是在重力普查和其他物探工作的基础上，对有希望的远景区进行较大比例尺的重力测量，目的是寻找局部构造或隐伏岩体，较确切地划出成矿远景带。

4)重力精测：在重力详查、地质详查和其他物探资料圈定的含油气构造上或对成矿有希望的岩体上进行精细的重力测量，目的是确定地层或矿体的产状要素，提出钻孔设计意见等。

上述4个阶段是按照重力勘探的程序划分的，实践中可根据地质任务、工区的已有物探和地质资料及其具体条件，灵活掌握，必要时也可跨越阶段直接进行重力普查或详查，以完成某项地质勘探任务。

另外，野外工作方法按照重力勘探的形式又可分为路线测量、剖面测量和面积测量三种，其中面积测量是重力测量的基本形式。

2面积测量测网的布置与敷设

1)测网的布置：重力面积测量的野外工作，首先要布置测网。布置的原则是：测线必须大致垂直构造走向或地质体长轴走向；对于近似等轴状地质体的勘探可采用方格网。测点密度要求；一般以有2～3条测线、每条线(或中心线)有3～5个点通过异常区为原则。

2)测网的敷设：中小比例尺的重力测量的测网，可用1：5万地形图或相应比例尺航片定点，用气压测高程或图上估算高程，以取得测点的坐标数据；在大比例尺重力测量时，必须用经纬仪测出测点的坐标、高程。

由于重力勘探的任务和研究对象不同，因此采用的工作比例尺、异常精度等均不相同，这里给出数据以供参考(表3-3)。

表3-3 重力勘探不同阶段所用比例尺及测网设置

为了对地形影响进行校正，必须收集工区及其一定范围的1：5万地形图或更大比例尺的地形图或航片。在大比例尺的重力测量中还要进行大量的地形测量工作。其中近区地改时还要用水准仪进行八卦网高程测量。

3重力仪的野外观测方法

1)基点网：重力仪测量是测量相对重力值，因此必须在工区外围非异常区先设好总基点。如果是大范围、大面积的重力测量，就要建立基点网。总基点或基点网基点都必须与上一级的全省或国家基点网联测。

2)测点观测：每天进行测点观测前需先对基点进行观测，基点观测合格后方可进入测线进行测点观测。由于重力仪本身d性系统的d性疲劳、温度补偿不完全以及日变等因素的影响，会使重力仪的读数零点随时间发生变化。故在野外观测除对早基外，必须每间隔一定的时间对基点观测一次，以便进行零点校正。间隔时间的长短视仪器的性能和施工设计精度的大小而定，少则半天(对午基)，多则一天(对早晚基点)。晚上收工前要对晚基。

重力仪是一种高精度的仪器，因此在野外观测中要严格遵守 *** 作规程，严禁仪器受到剧烈震动、撞击、大角度倾斜等情况发生。

万有引力远比电磁力复杂（比如爱因斯坦引力场方程是典型非线性偏微分方程组，而描述电磁场的麦克斯韦方程组则是线性的，这也正是广义相对论深奥难解的一个重要原因——它涉及到的数学太难），万有引力是比电磁力更本质的东西（电磁力、弱力、强力已可纳入量子规范场理论的框架，并已得到不少实验的证明，而万有引力还很顽固，至今难以与量子理论协调，只有一些纯理论方面的猜测，比如超弦理论，离实验佐证还甚为遥远）。
电场与磁场是同一种东西的不同表现，两者是不可分割的，在一个惯性系看是电场，在另一个惯性系看则是电场与磁场的某种混合（详见狭义相对论）。就像你看一个正方体，从正面看是一个正方形，而转过一个角度，看到的则是两个矩形或三个菱形，你不能因为看到的形状不同，就否认那是同一个正方体，对吧？
按现代物理的重要基石——量子场论的观点，电场和磁场就是一大群来来往往进进出出的虚光子。带有电荷的物质（比如电子、质子）能发射出各种大小的虚光子，又很快收回一部分自己发出的虚光子，同时也吸收别的带电物质发出的虚光子（按测不准原理，只要虚光子的能量与其生存的时间的乘积不大于某个常数——普朗克常数除以两倍的圆周率，这种发射又吸收的情况就是大自然允许的普遍过程）。正是在这不断的发射与吸收中，表现出了排斥和吸引。排斥就像武侠或神怪影片或游戏里的那些人物可以自己从手掌中生出火球或闪光，并以此来攻击别人那样。吸引时虚光子的“飞行”状况则有点儿类似于澳洲土著抛接的那种叫“飞去来”的飞镖。与宏观事物的类比也只能是有一点形似而已，因为从本质上看，微观世界的奇异性是全新的，是我们日常生活中从未经验过的。正因如此，连伟大的爱因斯坦也被描述微观奇异世界的量子力学困扰一生。
广义相对论将引力几何化——认为物质及其运动所导致的时空弯曲就表现为万有引力，广义相对论的计算中根本就不出现引力这么个力，取而代之的是研究时空怎样具体的弯曲，物体在这一弯曲时空里怎样沿着最短的路径（测地线）作惯性运动，以及在特定的某个坐标系里怎样看待这一惯性运动（看上去就往往变成是加速运动了）。量子场论则一如既往地把力看成是由媒介粒子传递的相互作用，它猜测引力是由引力子来传递。
广义相对论是当代的引力理论，它同牛顿的引力理论一样只是并不完美的相对真理，未来必有更好的引力理论来超越它。尽管尚不清楚未来理论会有怎样的具体形式，但它的部分特征已初见端倪：简言之，就是多数物理学家都同意其中应含有量子力学的成分，引力场应是量子化的，引力应由或实或虚的引力子来传递。
作为现代物理两大基石之一的量子力学，其核心就是海森堡的测不准原理。它告诉我们，在一个有限的时间里，任何一个物体的能量都不是绝对确定的。由此，我们可以简单地估算一下太阳发射的用以束缚地球的单个的虚引力子会有多大。具言之，太阳发射出一个引力子就相当于自身减少了一点能量E，如果太阳能在一段时间T内又收回同样大小的一个引力子，并且E与T的乘积不大于普朗克常数h，那么就没人能测出在T这段时间里太阳曾减少过E这么多的能量。（这不是人类的测量手段不够，而是在原则上也测不出的，否则就违反了量子力学的第一原理——测不准原理。）于是，我们就只能认为太阳一直是能量守恒的，而它吐出又吞下的引力子是虚的。引力子也以光速飞行，它往返日地的最短时间是16分钟，相应的单个引力子的质量上限是10^-53kg这个量级。要体会这种穿梭于日地间的引力子有多小，不妨对比一下太阳发出的光子。以发射最多的黄绿光子为例，其质量约410^-36kg，这已比电子质量小了数十万倍，但却又比上述引力子大了18个数量级——百亿亿倍！相比于太阳对地球的光压，日地间的引力极其巨大；而承载这两种力的微粒却又有着截然相反的对比——相比于单个光子，单个引力子是何等渺小……

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