《重力勘探》課程教學(xué)大綱

1、PAGE PAGE - 5 -本科生課程大綱課程名稱重力勘探課程代碼081503201333課程屬性專業(yè)知識課時(shí)/學(xué)分48/3課程性質(zhì)必修實(shí)踐學(xué)時(shí)責(zé)任教師 課外學(xué)時(shí)課程屬性：公共基礎(chǔ)/通識教育/學(xué)科基礎(chǔ)/專業(yè)知識/工作技能，課程性質(zhì)：必修、選修一、 課程介紹 1.課程描述：重力勘探是根據(jù)地球重力場研究地球內(nèi)部結(jié)構(gòu)和尋找礦產(chǎn)資源等的一門地球物理學(xué)科，是地球物理勘探的主要方法之一，是國內(nèi)勘查技術(shù)與工程、應(yīng)用地球物理、固體地球物理專業(yè)本科生的主干專業(yè)必修課。本課程包括地球重力場的產(chǎn)生和特征、重力場與場源之間的關(guān)系、重力場和異常的計(jì)算、重力場測量儀器、觀測方法、觀測數(shù)據(jù)的改算、重力數(shù)據(jù)處理和反演計(jì)算、

2、重力資料解釋和應(yīng)用等內(nèi)容。通過本課程的學(xué)習(xí)，掌握重力勘探的理論、重力儀原理、重力觀測、數(shù)據(jù)處理、正演、反演、解釋等方法技術(shù)及其應(yīng)用。2.設(shè)計(jì)思路：（1）全面和系統(tǒng)涵蓋重力勘探的理論基礎(chǔ)、原理、儀器、外業(yè)觀測、數(shù)據(jù)改算、數(shù)據(jù)處理、正演和反演、解釋和應(yīng)用等必要內(nèi)容。（2）從理論到應(yīng)用，由淺入深，結(jié)合重力勘探實(shí)際工作流程，依次介紹相關(guān)理論、儀器、觀測、處理、解釋等方法技術(shù)及應(yīng)用。（3）突出基本理論、概念、定義和基本方法的講解。（4）吸收國內(nèi)外重力勘探的最新進(jìn)展，如重力資料處理和解釋新方法、航空重力、衛(wèi)星重力、重力梯度測量與解釋等。（5）課堂教學(xué)與實(shí)踐教學(xué)緊密結(jié)合，根據(jù)我校實(shí)驗(yàn)條件，開設(shè)相關(guān)實(shí)驗(yàn)課。（

3、6）結(jié)合課堂討論、平時(shí)作業(yè)和測驗(yàn)、期末考試等對學(xué)生學(xué)習(xí)情況進(jìn)行考查。3. 課程與其他課程的關(guān)系重力勘探是勘查技術(shù)與工程本科生的主干專業(yè)必修課，是學(xué)習(xí)重磁數(shù)據(jù)處理和解釋課程和應(yīng)用地球物理實(shí)習(xí)的先修課程。學(xué)生本課程應(yīng)具備一定的數(shù)學(xué)、引力場和地質(zhì)學(xué)等方面的知識。先修課程包括高等數(shù)學(xué)、大學(xué)物理、數(shù)學(xué)物理方程、計(jì)算方法、場論、基礎(chǔ)地質(zhì)學(xué)二、課程目標(biāo)本課程的目標(biāo)是提高學(xué)生重力勘探的知識水平，培養(yǎng)學(xué)生從事重力勘探工作的基本能力。（1）了解重力勘探的原理、現(xiàn)狀和發(fā)展，以及重力勘探在國民經(jīng)濟(jì)建設(shè)和社會(huì)發(fā)展中的用途。（2）掌握重力勘探的基本理論和方法技術(shù)等知識，重力勘探的觀測、數(shù)據(jù)處理、正反演計(jì)算和解釋等基本技術(shù)

4、。（3）具有使用重力儀、重力觀測、數(shù)據(jù)處理、正反演計(jì)算和解釋的基本能力。三、學(xué)習(xí)要求重力勘探是一門涵蓋理論基礎(chǔ)、原理、方法、儀器、外業(yè)觀測、數(shù)據(jù)處理、解釋和應(yīng)用的主干專業(yè)課程，要達(dá)學(xué)生必須： （1）按時(shí)上課,上課認(rèn)真聽講，積極參與課堂討論、案例分析。 （2）保質(zhì)保量的按時(shí)完成課下作業(yè)。 （3）獨(dú)立或與同學(xué)合作完成實(shí)驗(yàn)課和實(shí)驗(yàn)報(bào)告。四、教學(xué)內(nèi)容內(nèi)容順序主題計(jì)劃課時(shí)主要內(nèi)容概述1. 緒論重力勘探概況2重力勘探的基本原理，工作步驟，發(fā)展史和現(xiàn)狀等2. 重力勘探基礎(chǔ)理論重力勘探理論基礎(chǔ)知識6引力、引力位和引力場的概念和性質(zhì)，重力、重力位和重力場的概念、特征及數(shù)學(xué)表達(dá)式，地球重力場的組成和變化規(guī)律，地球

5、正常重力場計(jì)算公式和球鞋函數(shù)級數(shù)表達(dá)式、重力異常、重力矢量、重力張量的概念3. 重力場計(jì)算不同質(zhì)量分布體的重力異常計(jì)算方法6重力異常及其矢量和梯度張量的基本表達(dá)式；規(guī)則形體（球體、水平圓柱體、鉛垂臺(tái)階、傾斜臺(tái)階、水平矩形棱柱體、鉛垂圓柱體、直立長方體、水平物質(zhì)帶、鉛垂物質(zhì)帶、鉛垂物質(zhì)帶等）、不規(guī)則二度體和三度體、密度分界面的重力異常的計(jì)算方法4. 重力儀重力儀原理和技術(shù)指標(biāo)4絕對重力儀、相對重力儀和井中重力儀、重力梯度儀的原理；幾種常用的地面重力儀和海洋重力儀簡介；影響重力測量精度、靈敏度的因素和消除方法5. 重力測量重力觀測方法和技術(shù)4重力測量的地質(zhì)任務(wù)和技術(shù)設(shè)計(jì)；重力儀性能試驗(yàn)；基點(diǎn)（網(wǎng)）

6、的布設(shè)與聯(lián)測；陸地普通重力點(diǎn)的布置和觀測；海洋重力測線的布設(shè)和測量；航空重力測量、井中重力測量、重力梯度測量、衛(wèi)星重力測量的原理和意義6. 巖（礦）石密度巖石、地層密度特征及測定方法4決定巖礦石密度的主要因素；火成巖、沉積巖和變質(zhì)巖的密度特征；巖礦石標(biāo)本密度的測定原理和方法；地層平均密度的估計(jì)方法7. 重力異常改算重力異常改算方法6基點(diǎn)網(wǎng)觀測數(shù)據(jù)的整理，固體潮改正、厄特弗斯改正、地形校正、中間層校正、高度校正、緯度校正的原理和計(jì)算方法，自由空氣異常、布格異常、均衡重力異常的計(jì)算8. 重力異常數(shù)據(jù)處理重力異常的分離與增強(qiáng)6引起重力異常的主要地質(zhì)因素，疊加重力異常特征；重力異常延拓；高次導(dǎo)數(shù)計(jì)算；

7、重力歸一化總體度法；頻率域?yàn)V波法9. 重力異常反演重力反演方法6重力反演問題概述；局部地質(zhì)體幾何和物性參數(shù)反演的特征點(diǎn)法、最優(yōu)化法、人機(jī)交互法的原理；密度界面深度反演的統(tǒng)計(jì)法、逐次迭代法、頻率域法；地層密度的廣義線性反演法10. 重力異常解釋及應(yīng)用重力異常定性定量解釋及應(yīng)用4典型地質(zhì)體和地質(zhì)構(gòu)造的重力異常特征；異常識別和解釋；海洋重力異常特征，地殼均衡和均衡重力異常；重力資料在地球深部構(gòu)造、大地單元?jiǎng)澐?、油氣勘探、金屬與非金屬礦產(chǎn)勘探、水文地質(zhì)和工程地質(zhì)勘察、考古等的應(yīng)用五、參考教材與主要參考書1 曾華霖，重力場與重力勘探. 地質(zhì)出版社，2005.62 Lafehr T. R. & Nabighian M. N., Fundamentals of gravity exploration. SEG, 2012六、成績評定（一）考核方式 A ：A.閉卷考試 B.開卷考試 C.論文 D.考查 E.其他（二）成績綜合評分體系： 成績綜合評分體系比例%1.課堂討論及平時(shí)作業(yè)10%2.實(shí)驗(yàn)及報(bào)告20%3.期末考試70%總計(jì)100%七、學(xué)術(shù)誠信學(xué)習(xí)