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目录 1

绪言 1

一、重力勘探课程的主要内容 1

二、重力勘探方法发展简史、现状和展望 1

第一章 重力勘探的基础知识 4

§1.1地球和地球的重力场 4

§1.2重力场的数学解析式 6

§1.3重力位函数及其各阶偏导数 9

§1.4重力位的等位面及其与重力位一阶、二阶偏导数的关系 11

§1.5正常重力公式 15

§1.6重力测量的方法和原理 16

§1.7重力异常 18

§1.8地壳均衡和均衡重力异常 20

第二章 重力仪 23

§2.1重力仪的基本构造和工作原理 23

§2.2重力仪的测读机构和测读方法 26

§2.3影响重力仪测量精度的各种因素和消除影响的方法 28

§2.4石英弹簧重力仪 31

§2.5石英弹簧重力仪的检查、调节 和常数测定 38

§2.6金属弹簧重力仪 42

§2.7海洋及航空重力仪简介 47

第三章 重力勘探的野外工作 51

§3.1重力勘探的地质任务和野外工作的几个问题 51

一、地质任务 51

二、野外工作的几个问题 51

§3.2重力勘探的技术设计 53

§3.3基点网的观测及质量评价 54

§3.4普通网重力测量和质量检查 56

§3.5补充观测与专门剖面 56

§3.6重力勘探中的测地工作 57

§4.1基点网观测数据的整理 59

一、自由网平差 59

第四章 重力仪观测数据的整理 59

二、非自由网平差 60

§4.2重力异常值的求取 63

一、正常场校正（纬度校正） 63

二、地形校正 64

三、中间层校正 70

四、自由空间（高度）校正 71

五、布格重力异常 72

六、自由空间异常和均衡异常 72

§4.3重力异常的图示 73

一、布格重力异常平面图 73

二、重力异常剖面图 73

三、重力异常剖面平面图 74

第五章 岩石和矿石的密度 75

§5.1决定岩（矿）石密度的主要因素 75

二、岩（矿）石标本密度的测定方法 77

一、对岩（矿）石标本采集的要求 77

§5.2岩（矿）石标本密度的测定 77

§5.3岩层平均密度的确度 80

一、重力剖面法确定中间层密度 80

二、重力测井 83

§5.4密度资料的整理和表示方法 84

一、岩（矿）石标本密度资料的整理 84

二、地层密度资料的整理及表示方法 86

一、密度均匀的球体（点质量） 87

§6.1某些简单形状物体的正问题解法 87

第六章 重力勘探正问题的解法 87

二、密度均匀的水平圆柱体（水平物质线） 89

三、铅垂台阶及水平物质半平面 91

四、二度铅垂柱体、铅垂薄板（铅垂物质带）和水平薄板（水平物质带） 93

五、倾斜台阶（倾斜断层） 96

六、倾斜脉 101

七、铅垂物质线及铅垂圆柱体 102

一、横截面为多边形的二度体的重力异常△g的计算方法 106

6.2横截面为任意形状的二度体的重力异常 106

二、用于解二度体正问题的量板 108

§6.3任意形状三度体正问题的解法 114

一、多边形截面法（面元法） 114

二、立方体元法 118

三、压缩质线法（线元法） 119

§6.4密度分界面正问题的近似解法 121

第七章 重力异常的数据处理 126

§7.1重力异常曲线的平滑 126

一、徒手平滑法 126

二、多次平均法 126

三、剖面异常曲线的平滑公式 127

四、平面异常的平滑公式 130

§7.2区域异常与局部异常的划分 132

一、图解法 133

二、数值计算法 135

三、网格法 136

四、多项式拟合法（趋势分析法） 138

§7.3位场的转换 142

一、重力异常的解析延拓 144

二、重力异常的导数换算 154

§7.4数字滤波理论在重力异常数据处理中的应用 162

一、电滤波器和数字“滤波”的基本原理 166

二、几种常用数据处理方法的滤波特性 169

三、滤波器的设计 172

四、频率域中重力异常的转换 174

第八章 重力勘探反问题的解法 178

§8.1解重力勘探反问题的反演法 178

一、均匀球体 178

二、无限长水平圆柱体 180

三、铅垂台阶和水平物质半平面 182

四、底部无限延深的铅垂脉 186

六、底部无限延深的倾斜脉 189

五、铅垂薄板（铅垂物质带） 189

§8.2解反问题的切线法 191

一、均匀球体 192

二、无限长的水平圆柱体 193

三、水平物质半平面 193

四、铅垂物质带 194

五、铅垂物质半直线 194

§8.3解反问题的选择法 195

§8.4解反问题的直接法 197

一、三度体剩余质量的求法 197

二、二度体剩余线密度和横截面积的求法 199

§8.5地下一个密度分界面反问题的解法 200

一、求单一密度界面深度的线性公式 201

二、利用二级近似公式求单一密度界面深度 201

三、压缩质面法 205

§9.1重力异常的复杂性与重力勘探反问题解的非单一性 208

第九章 重力异常的地质解释及重力勘探的应用 208

§9.2对重力异常进行解释的基本方法和步骤 209

§9.3重力勘探在研究地壳深部构造和区域地质构造方面的应用 210

一、研究地壳深部构造 210

二、研究大地构造分区 213

三、划分地质构造单元 214

§9.4重力勘探在寻找石油、天然气构造方面的应用 217

§9.5重力勘探在研究煤田地质构造方面的应用 219

§9.6重力勘探在寻找金属矿床方面的应用 220

一、寻找铁矿的实例 220

二、寻找铬铁矿的实例 225

§9.7重力勘探在其它地质勘探方面的应用 226

一、圈定火成岩体 226

二、寻找盐矿 227

〔附录〕重力勘探常用单位的CGS制与国际单位制（SI）对照表 230

参考文献 231