本書系統(tǒng)論述地面重力勘探的基本原理和方法,介紹地面重力資料測量儀器及測量方式,分析重力異常的獲取方式及不同類型重力異常的特點,論述布格重力異常、自由空間重力異常和均衡重力異常的地質(zhì)地球物理意義;重點論述山區(qū)重力異常曲化平、重力異常密度反演與約束反演等方法的基本原理與技術(shù)措施,并通過模型分析對本書涉及的處理方法進行對比分析;著重介紹地面重力資料精細(xì)處理與反演在固體礦產(chǎn)勘探、石油天然氣勘探、地下水含量研究及深部構(gòu)造研究等領(lǐng)域的應(yīng)用案例。
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1996.9-2000.6 中國地質(zhì)大學(xué)(武漢) 研究生 博士 礦產(chǎn)普查與勘探
1988.9-1991.6 長春地質(zhì)學(xué)院 研究生 碩士 應(yīng)用地球物理學(xué)
1984.9-1988.6 長春地質(zhì)學(xué)院 大學(xué)本科 學(xué)士 應(yīng)用地球物理學(xué)1991.06-1994.09 長春地質(zhì)學(xué)院, 助教
1994.09-1994.12 中國地質(zhì)大學(xué)(武漢), 助教
1994.12-2000.06 中國地質(zhì)大學(xué)(武漢), 講師
2000.06-2005.06 中國地質(zhì)大學(xué)(武漢), 副教授
2005.6-至今 中國地質(zhì)大學(xué)(武漢),教授現(xiàn)任中國地質(zhì)大學(xué)(武漢)地球物理與空間信息學(xué)院院長、中國地質(zhì)大學(xué)(武漢)空間中心副主任(兼)。中國地球物理學(xué)會電磁專業(yè)委員會常務(wù)委員、中國宇航學(xué)會深空探測技術(shù)專業(yè)委員會委員。1996年獲得地質(zhì)礦產(chǎn)部科技成果三等獎;2005年獲得新疆自治區(qū)科技成果三等獎。國家科技獎評審專家,湖北省創(chuàng)新群體負(fù)責(zé)人,《Applied Geophysics》、《地球物理學(xué)報》、《地球科學(xué)》(中、英文版)等期刊編委
目錄
第1章 地面重力勘探基本理論 1
1.1 重力場的概念 2
1.1.1 萬有引力與離心力 2
1.1.2 地球重力場概念 3
1.1.3 地球重力場的變化特征 3
1.2 重力位 4
1.2.1 重力位概念4
1.2.2 位函數(shù)與矢量重力場的關(guān)系 4
1.3 正常重力場 5
1.3.1 地球的基本形狀 5
1.3.2 大地水準(zhǔn)面 6
1.3.3 大地水準(zhǔn)面高 7
1.3.4 正常重力場的定義 7
1.3.5 正常重力場的計算 8
1.4 重力異常、重力梯度及梯度張量異常 8
1.4.1 重力異常的定義 8
1.4.2 重力梯度異常 9
1.4.3 重力梯度張量異常 10
1.5 重力異常的獲取 13
1.5.1 重力觀測儀器 13
1.5.2 重力觀測方式 14
1.5.3 重力異常計算 15
1.5.4 巖礦石標(biāo)本采集與密度測量 18
第2章 地面重力異常的類型及其物理意義 19
2.1 自由空間重力異常 19
2.1.1 自由空間重力異常定義 19
2.1.2 自由空間重力異常計算過程 19
2.2 布格重力異常 21
2.2.1 布格重力異常定義 21
2.2.2 布格重力異常計算過程 21
2.3 均衡重力異常 25
2.3.1 均衡重力異常定義 25
2.3.2 均衡重力異常計算 29
第3章 重力異常精細(xì)處理方法 33
3.1 重力異常導(dǎo)數(shù)及其擴展方法 33
3.1.1 垂向?qū)?shù) 33
3.1.2 水平導(dǎo)數(shù) 34
3.1.3 高階導(dǎo)數(shù)35
3.1.4 解析信號振幅 36
3.1.5 Theta圖 36
3.1.6 斜導(dǎo)數(shù)(Tilt 梯度) 36
3.1.7 歸一化標(biāo)準(zhǔn)差 37
3.1.8 各向異性標(biāo)準(zhǔn)化方差 38
3.1.9 模型試驗 39
3.2 重力異常位場分離方法 45
3.2.1 位場分離的定義 45
3.2.2 空間域位場分離方法 46
3.2.3 頻率域位場分離方法 48
3.2.4 模型試驗 50
3.3 重力異常延拓 52
3.3.1 延拓的概念 52
3.3.2 向下延拓的欠穩(wěn)定性 53
3.3.3 大深度向下延拓方法 53
3.3.4 模型試驗 55
3.4 重力異常Tilt-Depth 56
3.4.1 Tilt-Depth方法及其改進 57
3.4.2 理論模型試驗 60
第4章 重力異常正反演方法 63
4.1 重力異常正演理論 63
4.2 重力異常反演理論 65
4.3 基于交叉梯度重力數(shù)據(jù)聯(lián)合反演 71
4.3.1 交叉梯度法理論原理 72
4.3.2 基于交叉梯度函數(shù)聯(lián)合反演方程 73
4.4 重力數(shù)據(jù)約束反演 75
4.4.1 Tikhonov正則化反演理論 75
4.4.2 先驗信息約束反演 77
4.4.3 先驗信息插值模型約束反演 82
4.4.4 理論模擬與實際應(yīng)用 83
第5章 面積性重力異常處理解釋方法 89
5.1 面積性重力異常定性解釋 89
5.1.1 面積性重力異常定性解釋方法 89
5.1.2 重力異常定性解釋案例:DN地區(qū)重力異常綜合處理解釋 93
5.2 面積性重力異常定量解釋 96
5.2.1 面積性重力異常定量解釋方法 96
5.2.2 重力異常定量解釋案例:ST地區(qū)重力勘探 101
5.3 分析與討論 104
第6章 重力異常精細(xì)處理解釋案例 105
6.1 固體礦產(chǎn)勘探 105
6.1.1 勘探背景與可行性論證 105
6.1.2 處理效果與分析 107
6.2 石油天然氣勘探 108
6.2.1 勘探背景與可行性論證 108
6.2.2 處理效果與分析 110
6.3 陸地水變化監(jiān)測 116
6.3.1 研究背景 116
6.3.2 處理效果與分析 117
6.4 時移微重力氣藏監(jiān)測 129
6.4.1 研究背景 129
6.4.2 采集處理效果與分析 132
6.5 深部構(gòu)造研究 140
6.5.1 研究背景 140
6.5.2 研究方法與結(jié)果分析 141
第7章 地面重力勘探發(fā)展展望 146
7.1 地面重力觀測方式發(fā)展展望 146
7.2 地面重力異常數(shù)據(jù)處理方法發(fā)展展望 147
參考文獻 149