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目录1

绪论1

第一篇重力勘探7

前言7

第一章地球重力场9

§1重力和重力加速度9

一、重力9

二、重力加速度9

三、重力的变化10

§2地球的正常重力10

一、重力的数学表达式10

二、重力位函数12

三、重力等位面与地球的形状14

四、正常重力公式16

§3重力异常17

一、什么是重力异常17

三、计算重力异常的基本公式18

二、重力异常与剩余质量引力的关系18

§4地球重力场模型19

习题20

第二章重力测量仪器22

§1 绝对重力测量仪器22

一、自由下落法绝对重力仪22

二、上抛法绝对重力仪23

一、总论24

§2相对重力测量仪器24

三、国产绝对重力测量仪24

二、地面重力测量仪器27

三、海洋、航空及井中重力仪34

习题39

第三章重力野外测量40

§1 重力测量的地质任务与技术设计40

一、重力测量的地质任务40

二、重力测量的技木设计41

一、重力仪的静态试验43

二、重力仪的动态试验43

§2仪器的检查与标定43

三、重力仪的一致性试验44

四、重力仪格值的标定44

§3基点网的布置与观测45

一、基点网的作用45

二、基点网的布置45

三、基点网上的观测方法45

四、基点联测46

§4普通点、检查点的布置与观测46

一、普通点的布置与观测46

二、检查点的布置与观测46

三、补充观测46

四、高精度重磁测量47

§5测地工作47

习题47

一、普通点观测资料的初步整理及质量评定48

二、基点网观测资料的初步整理及联测精度48

§1 观测资料的初步整理及质量评定48

第四章资料整理与异常的获得48

§2重力基点网平差50

一、闭合差的出现50

二、条件平差50

§3重力异常值的计算52

一、地形校正52

二、中间层校正55

三、自由空间（高度）校正55

四、正常场（纬度）校正56

§4各种异常的地质－地球物理含义57

一、自由空间重力异常57

二、布格重力异常58

三、均衡理论与均衡异常58

§5异常的图示61

一、异常平面图61

二、异常剖面图61

三、异常平剖图61

习题62

§1 决定岩（矿）石密度的主要因素64

一、火成岩的密度64

第五章岩（矿）石的密度64

二、沉积岩的密度65

三、变质岩的密度65

§2岩（矿）石标本密度的测定67

一、对岩、矿石标本采集的要求67

二、标本密度测定方法67

三、密度测定结果的整理69

§3地层平均密度的确定70

二、最小二乘法确定中间层密度71

一、用重力试验剖面确定中间层密度71

三、利用井中重力测量结果计算地层平均密度72

四、不同地层密度的表示73

习题73

第六章重力异常正、反问题的解法74

§1 关于异常解释的一些基本概念74

一、数学物理解释与地质解释74

二、正问题与反问题74

四、反问题解的非唯一性75

三、定性解释与定量解释75

§2 简单规则几何形体正、反问题的解法76

一、正问题的解法76

二、反问题的解法91

§3 复杂形体正、反问题的解法97

一、正问题的解法97

二、反问题的解法102

§4单一密度分界面正、反问题的解法105

一、密度分布的等效性105

二、正问题的近似解法106

三、反问题的近似解法108

§5重力归一化总梯度法114

一、方法的原理115

二、归一化总梯度的计算116

三、理论模型与实例118

§6统计分析方法在重力资料解释中的应用121

一、利用布格异常与莫霍面深度的相关性计算莫霍面深度121

二、研究重力异常与地表高程的相关性121

三、追踪断裂构造的相关滤波122

四、异常特征量的统计分析与图象识别介绍123

习题124

第七章重力异常的数据处理126

§1重力异常的平滑126

一、剖面异常的平滑法126

二、平面异常的平滑法128

§2重力异常的复杂性131

一、产生重力异常的主要地质因素131

二、几种简单情况下异常的叠加132

二、区域异常和局部异常的划分134

一、区域异常和局部异常134

§3重力异常的划分134

§4位场的转换139

一、位场转换的主要内容139

二、重力异常的解析延拓140

三、重力异常的导数换算145

习题154

第八章重力异常的地质解释与应用实例155

§1 进行地质解释时应注意的问题155

三、断裂构造在△g平面等值线图上的识别156

二、若干典型重力局部异常的可能解释156

§2异常的识别156

一、异常特征的描述156

§3应用实例158

一、卫星重力异常解释一例158

二、研究地壳深部构造实例160

三、划分大地构造单元161

四、寻找油、气田方面的应用162

五、寻找盐矿实例164

六、寻找金属矿方面的应用实例166

七、在水文地质调查方面的应用167

八、在工程勘察中的应用实例168

〔附录〕 重力勘探常用单位（CGS）制与国际单位制（SI）的对照表170

习题171

主要参考文献172

第二篇磁法勘探174

前言174

二、地磁场的结构和磁异常176

一、地磁要素176

第一章地球的磁场176

§1地磁要素及其分布特征176

三、地磁图和地磁场分布的基本特征178

四、地磁场的起源181

§2地磁场的解析表示181

一、地球磁场的球谐分析182

二、球谐系数的分析183

三、地磁场的正常梯度185

一、长期变化场186

§3变化磁场186

二、地磁场的短期变化187

习题191

第二章岩石的磁性192

§1 物质磁性192

一、抗磁性192

二、顺磁性192

三、铁磁性193

一、表征磁性的物理量194

§2岩（矿）石磁性特征194

二、矿物的磁性195

三、各类岩石的一般磁性特征195

四、影响岩石磁性的主要因素197

§3岩石的剩余磁性199

一、岩石剩余磁性的类型及特点199

二、各类岩石剩余磁性的成因201

三、研究岩石剩余磁性的地质意义201

§4 地质体磁化的消磁作用202

一、消磁作用和视磁化率202

二、均匀磁化物体的消磁系数203

三、消磁作用对M1方向的影响203

习题204

第三章磁测仪器205

§1 概述205

一、磁力仪的类别205

二、磁力仪的几个主要技木指标205

一、CS2-61型悬丝式垂直磁力仪206

§2机械武磁力仪206

二、其它机械式磁力仪207

§3质子磁力仪208

一、质子旋进及测量原理208

二、CZM-2型质子磁力仪210

三、IGS-2/MP-4型质子磁力仪211

§4其它类型磁力仪213

一、光泵磁力仪213

二、磁通门磁力仪214

三、超导磁力仪216

四、无定向磁力仪217

习题218

第四章磁测野外工作方法219

§1 野外磁测工作设计219

一、测区、比例尺和测网的确定219

二、磁测精度219

三、测线磁场观测221

二、日变观测221

一、基点、基点网的建立221

§ 2野外施工221

四、质量检查222

§3观测结果的计算整理及图示222

一、观测结果的整理计算222

二、磁测的图件222

§4物性测定及统计整理223

一、岩（矿）石标本的采集224

二、磁性测定方法224

三、磁性参数统计整理和图示226

习题229

第五章磁性体的磁场230

§1计算磁性体磁场的意义和条件230

§2计算磁性体磁场的基本公式231

一、重磁位场的泊松公式231

二、其它公式232

三、△T的物理意义及其计算公式233

§3球体的磁场236

一、球体的磁场表达式236

二、磁场特征分析237

§4水平圆柱体的磁场239

一、二度水平圆柱体的磁场表达式239

二、磁场特征分析240

§5板状体的磁场241

一、二度水平和倾斜磁荷面的磁场242

二、无限走向、有限延深厚板状体的磁场表达式243

三、走向、延深无限厚板状体的磁场表达式244

四、厚板状体的磁场特征244

五、薄板状体的磁场246

§6其它形体的磁场248

一、台阶的磁场248

二、背斜的磁场249

§7 复杂条件下磁性体磁场的计算249

一、任意截面形状水平二度体磁场的计算250

二、任意三度体磁场计算方法概述251

三、非水平测线上磁场的计算251

一、平面特征252

§8规则磁性体与其异常的关系概要252

二、磁异常的剖面特征253

三、二度体磁异常的规格化公式253

习题254

第六章磁异常的处理与转换255

§1 概述255

§2圆滑、插值和数据网格化256

一、磁异常的最小二乘圆滑256

二、磁异常的插值256

三、数据网格化257

§3剖面磁异常的处理与转换258

一、磁异常的空间换算258

二、磁异常分量间的换算264

三、磁异常导数计算268

四、三度异常转换为二度异常的方法270

§4频率域中磁异常的处理与转换271

一、磁异常频谱及其特点272

二、数据处理及转换279

三、磁异常频谱分析方法287

§5重磁异常的对应分析289

习题291

第七章磁异常的反演方法292

§1反演方法的基本原理及问题292

一、反演方法的途径及步骤292

二、反演解释中的问题292

§2磁性体形态的判断293

一、磁性体形状的初步判断293

二、磁性体的倾向判断296

§3几种简单的反演方法297

一、特征点法298

二、切线法300

三、磁异常梯度的积分法302

四、由磁异常的希尔伯特变换求二度磁性体参量303

§4复杂磁异常的反演方法305

一、矢量解释法305

二、选择法306

三、线性反演法308

四、波谱分析计算磁性界面310

习题312

第八章磁异常的地质解释与磁法勘探的应用313

§1 磁异常地质解释的基本方法与步骤313

一、磁测资料的预处理和预分析313

二、磁异常的定性解释313

三、磁异常的定量解释314

四、地质结论和地质图示314

一、区域地质测量的基本目的和对磁测的要求315

§2磁测在区域和深部地质地球物理调查中的应用315

二、根据磁异常圈定岩体和划分不同岩性区316

三、根据磁异常推断断裂、破碎带及褶皱316

四、成矿区的圈定和划分317

§3磁测在石油、天然气勘查中的应用318

§4 磁测在固体矿产勘查中的应用320

§5磁测在其它方面的应用322

习题324

主要参考文献324

附录：CGSM制和SI制中磁学量及主要公式对照表325