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第一篇 勘探重力学1

第一章 地球重力场与正常重力公式2

第一节 地球重力场2

一、重力2

二、重力场2

第二节 地球重力位3

一、引力位3

二、离心力位3

三、重力位4

第三节 正常重力公式6

一、地球椭球体6

二、正常重力公式6

第四节 地球重力场模型12

第五节 岩石密度14

第二章 重力测量与重力异常16

第一节 重力测量16

一、重力测量形式16

二、重力仪17

三、野外工作18

第二节 国际重力基准20

一、世界重力基点20

二、国际重力基准网21

三、国家重力基本网的建立与测量22

第三节 重力资料整理23

一、纬度改正24

二、地形改正24

三、中间层改正26

四、高度改正27

第四节 重力异常的计算27

一、重力异常27

二、规则几何形体参数的计算28

三、任意形体参数的计算31

四、地质体深度与质量的估算32

第三章 重力均衡理论33

第一节 重力均衡假说33

一、均衡理论的提出33

二、均衡假说33

第二节 重力均衡异常的计算34

一、均衡改正34

二、均衡异常36

第三节 自然界中的地壳均衡37

第四章 利用重力异常确定大地水准面和地球形状的原理39

第一节 大地坐标系与天球坐标系39

一、大地坐标系39

二、天球坐标系40

第二节 扰动位、大地水准面差距和垂线偏差42

一、扰动位42

二、大地水准面的差距42

三、垂线偏差43

四、重力测量的基本微分方程44

第三节 大地水准面上扰动位的解45

第四节 斯托克司公式——大地水准面差距公式48

第五节 维宁·曼尼兹公式——垂线偏差公式49

第六节 利用地面重力异常确定地球形状的概念50

一、概述50

二、莫洛金斯基方法的概念51

三、地形表面、似大地水准面以及地面重力异常53

四、解算地面扰动位的概念54

第五章 地球固体潮56

第一节 引潮力57

第二节 引潮力位及其展开59

一、勒让德展开式60

二、拉普拉斯展开式61

三、杜德森展开式63

第三节 地球固体潮的几种平衡潮现象67

一、大地水准面潮汐67

二、重力固体潮68

三、地倾斜固体潮69

第四节 重力固体潮理论值的计算70

一、按天顶距计算法70

二、按杜德森展开式计算法71

第五节 弹性地球模型的潮汐响应——勒甫数72

一、勒甫数72

二、勒甫数的线性组合73

第六节 固体潮的作用77

第二篇 勘探地磁学80

第六章 地球的磁场81

第一节 磁学基础知识81

一、磁场81

二、物体的磁化82

三、偶极场83

四、磁化率84

五、物质的磁性84

六、铁矿性物质的磁滞现象85

第二节 地球的磁场86

一、地磁要素86

二、基本磁场与地磁极86

三、外源磁场89

四、磁异常90

五、地磁场的起源90

第三节 地球基本磁场的物理模式91

一、地磁场的球谐模式91

二、地磁场的偶极子模式99

三、地磁场的电流环模式102

第七章 岩石的磁化107

第一节 岩石的感应磁化强度107

第二节 岩石的剩余磁化强度108

一、热剩余磁化强度（TRM）108

二、沉积剩余磁化强度（DRM）109

三、结晶或化学剩余磁化强度（CRM）109

四、等温剩余磁化强度（IRM）110

五、黏滞剩余磁化强度（VRM）110

第三节 大陆与海洋的磁性特征110

第八章 地磁场测量与磁异常112

第一节 磁异常的获取112

一、磁测仪器112

二、磁异常的野外观测113

三、观测结果的各项改正114

四、磁异常的图示114

第二节 磁性体的磁场116

一、柱体磁场的分析116

二、球体磁场的分析118

三、板状体磁场的分析118

第三节 磁测资料的解释121

一、磁异常的定性解释121

二、磁异常的定量解释122

第九章 古地磁学125

第一节 古地磁场的特征125

第二节 古地磁学的研究方法126

一、标本采集127

二、古地磁学中的坐标和坐标变换128

三、天然剩余磁化强度的测量129

四、剩余磁化强度稳定性检验131

第三节 古地磁资料的统计分析135

一、磁化方向的图示法135

二、计算磁倾角和磁偏角的平均值135

三、磁极坐标的计算136

四、古地磁方向离散度的估计137

五、古地磁极的误差140

第四节 古地磁学成果与应用141

一、地磁场的倒转141

二、极移与大陆漂移142

三、海底扩张的古地磁证据144

四、应用地磁场确定地质年代145

五、应用古地磁研究地质构造及矿产预测147

第三篇 重磁异常数据处理及地质解释149

第十章 重磁异常的处理与转换149

第一节 观测数据的圆滑、插值与网格化150

一、观测数据的圆滑150

二、观测数据的插值151

三、数据网格化152

第二节 空间域重磁异常的数据处理与转换154

一、空间域重磁异常数据处理的基本原理154

二、重磁异常的解析延拓157

三、重磁异常的导数换算（以重力异常为例）162

四、异常分量间的换算165

第三节 频率域重磁异常转换基础170

一、重磁异常的频谱分析170

二、褶积定理在重磁异常数据处理中的应用171

三、重磁场频谱的积分表达式172

第四节 频率域重磁异常的转换176

一、几种规则磁性体磁场频谱176

二、频率域重磁异常转换178

第五节 频率域重、磁异常转换过程183

一、离散情况的换算步骤及异常表达式183

二、傅里叶变换的实数形式186

三、离散信号的频谱特征187

四、重磁异常频谱的基本特征190

五、影响直立棱柱体位场频谱的因素194

六、重磁异常频谱的应用195

七、频率域重磁异常滤波198

第十一章 重磁异常的地质解释及其应用203

第一节 单一界面深度的计算203

一、u函数法203

二、压缩质面法206

三、Olderburg-Parker法209

四、频率域线性反演密度界面方法212

第二节 重力归一化总梯度的计算及应用214

一、方法原理214

二、归一化总梯度的计算方法216

三、方法特点及应用实例217

第三节 统计分析在重磁异常处理与解释中的应用219

一、重磁异常的对应分析220

二、利用布格重力异常与莫霍界面深度的相关性计算莫霍界面深度221

三、利用相关分析确定和追踪断裂构造221

四、异常的统计分析与图像识别介绍224

第四节 重磁异常在石油、天然气勘查及构造填图中的应用224

一、利用重力资料研究区域地质构造、预测油气远景区224

二、利用磁测资料研究区域地质构造、预测油气远景区226

三、磁异常与构造填图227

第五节 重磁异常在寻找固体矿产中的应用228

一、寻找铁矿实例228

二、寻找铬铁矿实例230

三、寻找盐矿实例230

第六节 重磁异常在工程与考古中的应用232

一、青藏铁路盐湖区段盐溶溶洞的微重力探查232

二、重磁勘探在考古中的应用233

参考文献236

附录 引潮力位的杜德森展开式237