高精度重力测量的意义范文

本站小编为你精心准备了高精度重力测量的意义参考范文，愿这些范文能点燃您思维的火花，激发您的写作灵感。欢迎深入阅读并收藏。

《矿产与地质杂志》2014年第三期

1密度参数特征

密度差异是开展高精度重力测量的前提，为使测定的岩石密度能够真实的反映区内各地层岩性的密度特征，除在五台山地区附近采集了新鲜岩石露头样本外，其余均采用了钻探岩芯标本。共测定324块岩性标本，统计结果见表1。由统计表1可以看出，区内正常西山头组火山岩与石平川岩体之间有明显的密度差异，201块西山头组地层标本加权平均为2．650g／cm3；未蚀变的20块钾长花岗岩标本平均值为2．579g／cm3。西山头组火山岩与岩体之间的密度差大致为0．071g／cm3，是引起区内重力异常的主要因素。该密度差在图2中形成明显的密度界面，给利用重力法探索石平川岩体隐伏形态特征提供了物性前提。

2高精度重力工作

2.1工作布置工作区地形较为复杂，一般为Ⅳ级，山高沟深，切割严重，设计测量总精度为±0．200×10－5m／s2，比例尺为1／2．5万，局部为1／5万，测点以自由网布设。为了尽量提高精度和工作效率，在测区建立两个重力基点，进行相对重力测量。重力测量采用LACOSTE－D型金属弹簧重力仪。矿区内已知见岩体钻孔42个，考虑钻孔分布因素在26个钻孔旁进行了重力测量，为定量计算矿区火山岩盖层厚度及隐伏岩体埋深提供依据。地形改正分近、中、远3个区，近区半径为0～20m，采用半仪器、结合目估分8方位绘制地形剖面，然后根据地形改正公式计算地形改正；中一区20～200m，采用1／1万地形图分4环读取高程数据计算地形改正值，其中第一环为8方位，其余三环为16方位；中二区200～2000m，采用50m×50m网格节点高程进行地形改正；远一区2～20km采用浙江省重力数据库中1×1km节点网高程计算地改值，远2区20～166．7km采用5′×5′节点高程计算地改值。

2.2异常特征对取得的重力异常数据进行250m×250m网格化后，编制了石平川矿区布格重力异常图、剩余重力异常图（图3）、方向导数及垂向二次导数图等。图3中主要负异常基本呈弧形沿坦铺—底黄洋—横坑—尖背—底项分布，测区南部基本为正异常，此外长田附近有局部负异常。弧形负异常大致可分为坦铺、底黄洋—横坑、尖背—底项三个异常，石平川岩体即出露于横坑内。由密度特征可知区内重力异常主要为岩体引起，可判断负异常区岩体埋深较浅，正异常区火山岩盖层较厚。

3火山岩盖层厚度计算

3.1建立回归方程将26个钻孔的孔旁测量的剩余重力异常作为y变量，已知钻孔的火山岩盖层厚度作为x变量，将二者在散点图上进行可视化（见图1），由图4可以看出26个钻孔火山岩盖层厚度与剩余重力异常值存在较明显的线性变化规律，故可建立一元线性回归方程推断隐伏岩体盖层厚度。利用26个钻孔测量的剩余重力异常值与已知火山岩盖层厚度，根据最小二乘法原理，联立求得A＝503．3501B＝1158．5385。由此建立一元线性回归方程为：H＝503．3501＋1158．5385△g为了检验所建立的回归方程在多大程度上反映因变量与自变量的线性关系，对回归方程的相关系数R进行了计算，计算R＝0．8779。虽然R的大小与回归方程中自变量个数及样本数大小有关，但是一般认为在样本数至少是自变量个数的5～10倍时，所求的R是比较合适的，因此说明所建立的回归方程是可靠的。

3.2精度检验及误差分析将未参与建立回归方程的钻孔资料与利用回归方程计算的火山岩盖层厚度进行对比（表2），虽然个别钻孔的相对误差较大，但绝对误差在测量的精度范围内，而统计的平均相对误差为23．93％。总体来看，本次重力测量在解释岩体盖层厚度方面是成功的而且效果较好。经分析导致计算误差的原因可能为岩石密度不均匀造成的误差。在密度参数研究中发现同一地层层位在不同地方密度有一定差异，如同属J3x2－2地层的ZK880、ZK071、ZK001基本相同，密度在2．649～2．655g／cm3之间，而ZK032则为2．671g／cm3，均高出上述三个孔。为此，密度大的地区势必使重力场局部增高，造成定量解释中盖层变厚，岩体埋深变深。

4岩体隐伏形态特征揭示

岩体盖层厚度计算在剩余异常上进行，根据每个网格节点的剩余异常值（δg）用线性回归方程求得节点的盖层厚度（△H）并勾绘等值线图，即可得到岩体盖层等厚度图（图5）。从图5中可以看到，区内火山岩盖层较薄的地方主要为沿坦铺—底黄洋—横坑—尖背—底项的弧形分布区域，与剩余重力异常较为一致。底黄洋—横坑附近为中间段，石平川岩体即出露于该段内，该段已有大量钻孔控制，盖层厚度比较清楚，岩体南东侧和北西侧盖层厚度等值线密集，岩体外接触带较陡。向北西尖背—底项段火山岩盖层厚度一般在200～300m左右。向西坦铺—底黄洋段火山岩盖层厚度变化有起伏，中间盖层厚约400m左右，在白刀岭潭和坦铺附近盖层又变薄，最薄处盖层厚100m左右，岩体与火山岩盖层接触面较缓。此外在长田和石平川北东附近的火山岩盖层也较薄，盖层厚度在300～400m之间，而且厚度变化较平缓。测区南部为隐伏岩体埋深最大的地区，盖层厚度一般大于700m，最大可达1100m，不适于矿产勘查。局部在尖刀山有北北东向的覆盖层较薄区域，厚度在400～600m左右，是岩体侵位相对较高的部位。根据石平川矿区矿体主要赋存于岩体与火山岩内外接触带附近的特征，推测在火山岩盖层厚度相对较薄的地方开展钼矿勘查工作较为有利，区内沿底黄洋向西至坦铺一线和F1断层两侧是开展找矿的有利地区。矿区原有已知钻孔基本围绕在出露岩体周围，根据本次重力测量成果，在推断火山岩盖层较薄的坦铺附近施工了钻孔，见到钼矿体和岩体，验证了重力结果的准确性，取得了较好的找矿效果。6结论（1）根据高精度重力测量结果结合矿区已知钻孔资料，通过分析重力异常和岩体埋深之间的关系建立回归方程，定量计算了侵入岩体埋深，推断了找矿有利部位，取得较好找矿效果，对矿区今后的找矿工作仍有较强的指导意义。（2）本次工作说明，在密度差异明显的情况下，在寻找与岩体有关的矿产时高精度重力工作可发挥很大的作用。

作者：梁红波杨海翔胡德军单位：浙江省地球物理地球化学勘查院