今天宠物迷的小编给各位宠物饲养爱好者分享重力仪的作用的宠物知识,其中也会对微重力测量(微重力测量技术)进行专业的解释,如果能碰巧解决你现在面临的宠物相关问题,别忘了关注本站哦,现在我们开始吧!
15.3.1 基本原理 微重力测量(Microgravimetry)是在重力测量学基础上发展起来的一个新兴分支学科。因此,微重力位场基础理论、概念等与重力学基本上是相同的,具有其共性,但在特殊性上,突出“微”的性质和特点。它是基于地球引力场基础上,研究不同岩性密度的变化来解决一些特殊地质问题的勘探方法。 微重力测量与常规重力测量不同,是能够达到微伽级精度的重力测量。为保证得到微伽级精度的分析解析结果,其关键在于野外勘测作业的方法、技术上与常规的勘探测量有许多不同的要求、特殊措施和规定,比常规重力测量要复杂得多。在地质等自然条件上,地形、地貌、近仪物体、温度、压力、振动、固体潮等因素的影响;在观测操作技术上,仪器及底盘的放置、调节操作、测点高程等因素都需要专门考虑;记录方法也需要专门的规定。对于微重力观测得到的数据,除与常规重力观测数据改正相同的项目之外,为确保达到微伽级的观测数据的质量要求,还需要进行近物体影响的改正和在一定范围内的建筑物影响的改正。 众所周知,在地球表面及附近空间的一切物体都具有重量,这是物体受重力作用的结果。P0点是地球上任一点,在P0处有一质量为m0的质点(物体),见图15-3,它受到质量为 M的地球对质点m0产生的引力F(M,mo);同时,质点 m0还受随地球作自转而产生的惯性离心力C(m0)的作用,惯性离心力的方向垂直于地球自转轴指向外。引力与惯性离心力的矢量合成的合力G(M, m0)就是重力。 地质灾害勘查地球物理技术手册 图15-3 地球重力场 重力的方向在不同的地点其指向略有不同。由于所以重力 G(M,m0)的方向大致指向地心。 地质灾害勘查地球物理技术手册 质点 Poo不0 仅受地球物质的吸引,还受到太阳、月亮等其他天体物质的吸引。运动中的地球在日、月引力的作用下,重力也还会出现周期性的随时间而变的微小变化。 存在重力作用效应的空间称为重力场。 为了便于对地球内部物质分布进行比较研究,将单位质量所受的重力作为研究标准,称为重力场强度或重力加速度,对重力加速度的测量简称为重力测量。重力测量可分为绝对测量和相对测量。绝对重力测量测的是重力的全值,称为绝对重力值;相对重力测量测的是各点相对于某一基准点的重力差。相对重力测量是现代测量的主要形式。 地球表面上的重力加速度随着地点的不同有所变化。根据测量得到的地面上的重力变化来研究**的地质构造特点,勘探矿藏、**人工建筑物体以及一些人类活动遗迹,是微重力探查的主要内容。由于**受力变形,**洞*等的差异会产生微重力场的变化,通过研究这种变化可以达到勘查地质灾害的目的,如滑坡、塌陷、地面沉降等。 一般地表重力加速度的变化原因主要有: (1)地球的实际形状比较复杂,是一个北极稍突出、南极缩入,赤道半径较两极半径稍大的类似梨状的扁球体,并且地面是起伏不平的; (2)地球绕一定的旋转轴自转; (3)地球内部,特别是地壳**圈层及其附近的物质,密度分布不均匀,这是地球历史上多次复杂的地质作用造成的结果,因此这种不均匀与地质构造、矿产分布有着密切的关系; (4)人类的历史活动在接近地表形成的遗迹和人工建筑物体的存在,造成局部地区密度分布的微小变化。 15.3.2 观测方法 测量重力的方法可分为动力法和静力法。动力法是观测物体在重力作用下的运动,直接测定的量是时间和路程;静力法是观测物体的平衡,直接测定的量是物体因重力变化而发生的线位移和角位移。 图15-4 重力仪简单工作原理 采用静力法进行相对重力测量是重力勘探的主要方法,所用的仪器为重力仪。根据测量方式的不同,重力测量又有重力测量和重力垂直梯度测量之分。重力测量是指直接测取测点的重力加速度(绝对值或相对值);重力垂直梯度测量是指测量地球重力沿铅垂方向的变化率。 图15-4是重力仪简单工作原理图。弹簧原长为 S0,其上端固定在支架上,下端悬挂一个质量为 M的负荷。在重力gG的作用下,弹簧 长度由 So伸长到 SG,于是有 式中:K为弹簧的弹力系数。如果将它移到另一点 A,在该点重力gA的作用下弹簧的长度为SA,则 地质灾害勘查地球物理技术手册 在S0不变的情况下,A、G两点的重力差可由下式决定 地质灾害勘查地球物理技术手册 式中: 是仪器的常数,相当于弹簧长度变化一个单位时的重力变化值,称为重力仪的格值;△S为在A、G两点上弹簧长度的长度变化。所以,在格值C已知的情况下,若能准确测出弹簧长度在两点的变化值,就可以求出这两点的重力差。 当基准点上的绝对重力值已知时,通过相对重力测定也可求出观测点的绝对重力值,即: 地质灾害勘查地球物理技术手册 15.3.3 技术要求 15.3.3.1微重力测量的分类与布点原则 在工程上,微重力测量一般可分为两类:①剖面测量,剖面一般垂直于线型**结构(如断层、背斜、向斜和隐伏河道)的设定走向;②面积测量,主要探测**地质体大小、形态和分布。无论剖面或面积测量,重力测点位置的相对高程必须用测地方法来确定。 用以进行勘探的野外程序取决于勘探的目的和有关数据校正的要求,微重力勘探的测量是相对于局部地区的参考点而进行的,并不需要确定绝对重力值。至于面积测量中的比例尺,可按工程的需要确定,1:200至1∶1000不等。 微重力测量的布点原则: (1)将所探测的对象或异常布置在测线或测区的中心; (2)测线或测区内应尽可能覆盖在与探测对象有关的地质体附近; (3)测线方向应尽量垂直于探测对象的走向,并尽可能与已知的地质剖面一致; (4)测点距应小于可信异常宽度的1/2~1/3,保证至少有四个测点能反映出上述异常; (5)测线距不大于地质体在地面上投影长度的1/2~1/3。 15.3.3.2 微重力测量中的测地工作 (1)测地工作的任务 测地的主要任务在于:①按照微重力勘测设计的要求在工区布设测线或测网(面积测量),确定测点的坐标,以便绘制图件并作正常重力(纬度)校正;②测定测点的高程,以便进行空间(高度)、中间层校正(当然还要求测定岩土密度);③在地形起伏地区,需作相应比例尺的地形测量,以便进行地改。 (2)测地工作的方法与要求 测地工作方法与要求为:①用经纬仪或测距仪测量重力点的坐标,该坐标可以附属于国家网(点)或是**坐标;②用水准仪或测距仪测量重力点的高程,精度可按Ⅳ等水准的要求,该高程应附属于国家高程系统;③在做地形测量时,如果在重力点附近(0~4m)高程精度为1cm左右,在4~10m处的精度为2cm左右,10~100m为5cm左右,100m以上可以稍差,最后算得的地改精度有可能达到3×10-8m·s-2;④在进行**微重力测量时,除按上述要求测定点位和高程外,还需对平硐的各处截面进行位置和高程的测量,以便作平硐改正;⑤在靠近建筑物如墙壁、石柱、仪器墩作微重力测量或梯度测量时,需对它们的相对位置、形状、大小等进行测量,以便作近仪物体和建筑物的改正。 15.3.3.3 微重力测量野外记录的要求与记录的内容 (1)微重力测量记录本的记录项目 微重力测量的记录本记录的项目,根据其特点应包括如下内容:①光学位移灵敏度;②读数线;③运输方式;④仪器名称和编号;⑤纵水泡二端读数;⑥横水泡二端读数;⑦重力读数时间和读数;⑧地面(测点桩)和仪器底边距离;⑨气压、气温和仪器内温;⑩外界干扰描述,包括风和震动;(1点)位描述;(12测)点位周围地形、地貌描述。 (2)近仪物体测量记录本的记录项目 由于近仪物体的测量和测区内的地形地貌测量可以同步进行,因此近仪物体记录本也可以用于近区的实地地形地貌测量。该记录本应记录如下内容:①工区内平面草图,该草图包括所有被测物体的平面图和编号,并且有方位;②每个被测物体的素描图及编号,该编号要和平面草图的编号一致,并且有方位;③若被测物体的素图被分割成若干个正规几何体,则每个分割体要画出详细图件,分割体的编号与素图的编号一致,而且和记录纸中的编号一致,详图内各几何体标上位置标记和密度标记,以提供测量时用,并且要有方位。 15.3.4 微重力观测数据的整理 由于微重力测量要求有很高的精度,即达到微伽级的精度,因此在观测时以及做各种处理计算、分析解释之前需要进行许多校正、改正和处理。 15.3.4.1 观测数据的处理及改正 一个测点的观测值gi可用下式来表达: 地质灾害勘查地球物理技术手册 式中:gi为换算后的测点上的重力值;f(zi)为根据格值表及标定值(线性、二次项)将读数值zi换算成重力值的换算(格值)函数;Cm为磁场系数,可从实验室标定;mg为磁场强度,如在每个测点上严格将仪器定向朝北及避开强磁场干扰,则此项可以忽略;CT为温度系数,可从实验室标定,mT为温差,一般此项亦可忽略;δ为潮汐因子,它因地区而异,一般取为1.16,GT为观测时刻的固体潮理论值;P为周期误差个数;A。为周期误差振幅, 为周期误差角频率,Tn为周期,φn为其相位,这些可在基线场内标定得到,但目前一般标定得不够准确,故多不采用它们作改正;αp为气压系数,△P为实测气压与标准气压P(H)之差。最后一项为气压变化而引起仪器摆杆平衡位置(重力读数)的变化,这可以在减压舱内进行实验,并可求出改正系数 CpP,若已知气压变化 mp,即可求得此项改正。不过根据一些重力仪器的试验,此项影响很小,在微重力测量中可以略去。 15.3.4.2 正常重力改正、高度(空间)改正和中间层改正 (1)正常重力改正:对于微重力测量,通常可以对基点指定一参考纬度,然后用下式计算所有其他测点的纬度校正: 地质灾害勘查地球物理技术手册 式中:△gZL以μGal为单位;△L为距基点(或参考点)的南北向距离,以m为单位;φ为参考纬度;如果要校正的测点在基点之南则用正号,如果在北则用负号。 (2)高度(空间)校正:由于微重力测量是相对于一任意参考高程的(基点的高程,或大地水准面的高程,或平均海平面的高程),而且只需相对于参考高程的测点高程,所以高度(空间)校正公式为: 地质灾害勘查地球物理技术手册 式中:△gZFA以μGal为单位;△h为需要校正的测点和参考高程之间的高程差,以m为单位;正号用于比参考高程高的测点,负号则用于比参考高程低的测点。 (3)中间层校正(即布格校正):对于中间层布格校正,要选择一参考高程,最好是与高度(空间)校正相同的参考高程,并将每一个测点同参考高程之间用无限水平板的物质来近似,则布格校正公式为: 地质灾害勘查地球物理技术手册 式中:ΔgZ布校以μGal为单位;ρ为平板的密度(g/cm3);Δh是被校正测点和参考高程之间的高程差,以m为单位;当测点高于参考高程时取负号,反之取正号。 15.3.4.3 地形改正 地形改正对于微重力测量极为重要,是影响重力异常计算的主要因素。地形改正主要的计算方式有以下三种。 (1)表面积分法:表面积分法的基本原理是将重力地形改正的体积分计算,按高斯定理转变为关于地形面及地形改正点所有水准面的表面积分算式,并采用三角形面拟合地形起伏,每个三角形单元的积分用高斯公式数值求积。该方法的优点在于精度较高,计算速度快,灵活性较大,它可以用于远区、中区和近区改正。 (2)FFT地改计算:FFT地改计算方法即快速傅氏变换地形改正计算方法,特点是公式简单,易于在计算机上快速实现。 (3)分区计算法:分区计算法是将地形改正范围分为近区、中区、远区。近区采用斜顶面三棱柱模型,中区和远区采用方柱体公式。 15.3.4.4 近仪物体对微重力测量影响的改正 (1)观测仪器墩的重力效应改正:观测仪器墩是最近仪器的物体,对于重力测量的影响不可忽略,一般采取圆柱体、截头圆锥体、方柱体作为几何体模型进行改正。至于仪器周围的墙壁或崖岩体,则可以用方柱体(立方、长方形柱体)等模型组合而成,根据其实测密度计算重力效应并进行改正。 (2)建筑物影响的改正:微重力测量经常在建筑物群中,甚至在建筑物脚下和建筑物内部进行。巨大的建筑物质量的影响,也可称其为“近仪质量”的影响。由于一般的建筑物形状多是规则的几何体,在考虑其影响时,可将建筑物分解成若干个长方体(包括斜长体)、圆柱体、圆球、棱柱体的组合。如果将建筑物划分的足够细,并以相应的规则体(长方、圆柱、球体等)的效应理**式计算出各自的重力值、重力垂直梯度值等,就可以较精确地计算出建筑物的总体重力效应、重力场分布及相应的改正值。 15.3.5 微重力测量的数据处理 微重力数据处理的主要目的是: (1)消除因重力测量和对重力测量结果进行各项校正时引进的一些误差,或消除与勘探目的无关的某些近地表小型密度不均匀体的干扰; (2)从多种地质因素所引起的叠加异常中,划分出与重力勘探目标有关的异常; (3)根据重力勘探问题的需要,进行位场转化。 15.3.5.1 曲线平滑 曲线平滑处理用以消除野外重力测量观测误差和对测量结果进行各项校正时引起的误差。 (1)徒手平滑法:有经验的技术人员根据异常曲线的变化规律,直接平滑异常曲线。徒手平滑应注意平滑前后各相应点重力异常值的偏差不应超过实测异常的均方误差,而且尽可能使平滑前后异常曲线所形成的面积相等,重心不变。 (2)多次平均法:把两个相邻点的重力异常平均值作为两点中点的异常值,直到最后达到期望的平滑程度时再徒手光滑曲线。 (3)剖面异常的平滑公式:包括线性平滑公式和二次曲线平滑公式。 线性平滑公式: 地质灾害勘查地球物理技术手册 某一点的平滑值是在剖面上以该点为中心取奇数点的算术平均值。由m=1、2、3……可分别得3、5、7……点平滑公式。 二次曲线平滑公式:包括五点和七点平滑公式。 五点平滑公式为: 地质灾害勘查地球物理技术手册 七点平滑公式为:(4)平面异常的平滑公式:线性平滑公式(见前)。 地质灾害勘查地球物理技术手册 五点平滑公式: 地质灾害勘查地球物理技术手册 九点平滑公式: 地质灾害勘查地球物理技术手册 15.3.5.2 区域异常与局部异常的划分 区域异常一般是由相对埋藏较深,或分布范围大的剩余质量所引起;局部异常一般由相对浅或小的地质体所引起。在进行地质解释,尤其是进行定量解释之前,需对叠加异常进行处理,划分出区域异常和局部异常。其常用方法有: (1)图解法:图解法分为平行直线法和平滑曲线法两种,平行直线法适用于区域重力异常沿水平方向呈线性变化的地区;平滑曲线法适用于区域重力异常等值线不能用平行直线而只能用曲线表示。 (2)数值计算法:包括偏差法、圆周法、网络法等。 (3)多项式拟合法、趋势分析法。 15.3.5.3 位场的转换 位场转换主要为了便于进行反问题的处理,主要内容包括: (1)由观测平面上的重力观测值换算同一平面上的重力异常二阶、三阶偏导数(Vxz、Vzz、Vzz2)等各阶系数,即重力异常的导数换算。 (2)由观测平面上的重力观测值换算异常源以外任意点上的△g、Vxz、Vzz、Vzz2等为重力异常的解析延拓。 15.3.5.4 微重力测量数据反演方法 微重力测量数据的反演是微重力异常定量解释的基础。反演前必须对叠加异常作认真分析,并设法提取与勘探目标有关的重力异常,这样才可能对引起异常的地质体作出定量解释。 (1)解析法:我们知道,地质体的△g、Vxz、Vzz和Vzz2是其产状要素、剩余质量及观测点坐标的函数。反之,如果把地质体的产状要素或剩余质量等表示成重力异常(或其导数)及观测点坐标的函数,则当这些地质体产生的△g(或其各阶导数)为已知时,便可以根据这种函数关系求出地质体的产状要素及剩余质量等参数。计算方法包括△g异常曲线求解和Vxz、Vzz、Vzz2曲线求解。 (2)切线法:利用异常曲线特征点的切线,用图解的方法求取物体顶部(或中心)的近似埋藏深度。 (3)选择法:根据实测重力异常的剖面异常曲线或重力异常平面图上重力异常等值线分布和变化的基本特征,结合工作地区的地质和其他地球物理资料,给出引起这种重力异常的地质体的模型,并利用解正问题的方法计算模型体的理论异常,再把理论异常与实测异常进行对比,当两者在所允许的误差范围内时,则所给定的地质体的模型即为所求的解。 (4)直接法:直接利用剖面曲线或平面图上重力异常的分布,通过积分运算来求解异常体的某些参数,如三度体的剩余质量、质心坐标或二度体的横截面积和质心坐标等。 (5)密度分界面的反演:根据实测的重力异常确定**密度分界面的起伏,对于研究地质构造十分重要。要使这一工作取得良好的效果,必须具备以下条件:①用来进行反演计算的重力异常是由密度界面起伏所引起;②界面上下物质层的密度分布比较均匀,且已知它们的密度差;③在工区内至少有一个或几个点的界面深度为已知。求解密度界面的方法有:线性公式求解法、二级近似公式求解法、压缩质面法等。 (6)浅层应力场反演:以弹性力学平衡方程为理论基础推导出计算地壳浅层应力场的计算公式,并利用地表实测重力资料来反演浅部应力场,以此来探讨一些地质体的力学机理和稳定性趋势。 15.3.6 微重力异常地质解释 微重力异常的地质解释可分为定性解释和定量解释。定性解释是根据重力异常基本特征和已知的地质和其他地球物理资料,对引起重力异常的地质原因作出判断。定量解释是在条件具备的情况下,对一些有意义的异常进行定量计算,求出地质体的某些产状。 解释重力异常之前,必须认真考虑重力异常的等效源以及由此而带来的重力勘探反问题的多解性。因此在进行资料解释时要尽可能获取更多信息,以缩小解的范围。 (1)充分利用工作区的已知地质条件,如地层及**的种类、构造产状等,以使反问题的解尽量符合客观实际; (2)**密度资料不仅是布置重力勘探工作的依据,也是解重力勘探反问题的重要参数,应当认真收集和分析利用,必要时可采集标本进行直接测定或通过地表重力数据和井中测量数据间接测定; (3)充分利用钻井资料,从中收集各种地层的准确厚度和各种**的物理性质,以便获取解释异常所需的重要资料; (4)各种地球物理资料可以对重力异常的解释起补充和旁证的作用,应充分利用。 15.3.7 成果的表达形式 微重力测量的成果形式主要有:重力异常平面等值线图和重力异常剖面曲线图;各种偏导数平面等值线、剖面曲线图;解析延拓平面等值线图、剖面图;各种推断解释图件等。 15.3.8 展望 微重力测量是一种新兴的勘探方法,虽然其野外测量及资料处理比较复杂,但具有不受地形限制、不受各种电磁影响、异常体反映灵敏度高的特点,在地质灾害勘探方面能够发挥更积极的作用,如地面塌陷、滑坡、泥石流、崩塌、地裂缝、库岸、地面沉降的地质调查等各方面均有较好的应用前景。 15.3.9 仪器设备 微重力勘探的仪器设备见表15-4。 表15-4 微重力测量仪器一览表
虚无世界3不稳定**从蠕变维度的爬行者生物掉落上获得。 不稳定**是蠕变战利品表的一部分,掉落的生物有骷髅爬行者、疯狂爬行者、洞*爬行者、追踪爬行者、飞翔爬行者、双头爬行者、爬行者之王、魔法爬行者、翅膀爬行者。 不稳定**可以合成蠕变巨剑、**宝石和***。 蠕变是以爬行者为主题的维度。该维度由表面上的绿色森林和围绕三层不同石头的巨大洞*组成。该维度包含4种结构、1种Boss和3种矿石。 最新的虚无世界3.5版本发布于2021年6月6日。最新版本的更新还对游戏内容进行了较大改动。 许**度都进行了生成和概念重做。暴风被重制为完全的水下维度,其中一些生物被重制成游动的水生生物。月球被重制为由许多石头小行星组成的维度。秘境的高度被提高了,并增加了一个巨型洞*系统。维度的大部分活动都被转移到了**。 移除了大量生物(大多数为主世界生物),并将部分生物转移到其他维度。若玩家的**等级低于15级,所有的攻击型生物都会掉落**经验。移除了远古神殿和不朽。许多建筑被重制。移除了代币。 Advent of Ascension(官方中文译名:虚无世界,英语别称:Nevermine,缩写:AoA)是一个由Xolova建立的大型动作冒险《我的世界》Mod,现由Scimiguy和Ursun开发。
王谦身 (中国科学院地质与地球物理研究所) 1 重力的概念与定义 1.1 重力的概念 人们知道在地球表面及附近空间的所有物体都具有重量,这是物体受重力作用的结果。如P点是地球上的任一点,在P点处有一质量为m的质点(物体),它受到质量为M的地球对质点m产生的引力F(M,m),引力的方向是指向地心。同时,质点m还受到随地球作绕其自转轴转动而产生的惯性离心力C(m)的作用。惯性离心力C(m)的方向是垂直于地球自转轴指向外面。引力与惯性离心力的矢量合成的合力G(M,m)就是重力。 G(M,m)=F(M,m)+C(m) 地球物理仪器汇编及专论 存在重力作用效应的空间称为重力场。 在地面上重力是随地点和时间的不同而有所变化。其变化的原因主要有: (1)地球不是一个圆球体,而是北极略凸、南极略凹的扁球体,同时地球自然表面是起伏不平的。 (2)地球内部的质量(密度)分布不均匀,这种不均匀是复杂的地质构造作用造成的。 (3)地球绕轴作自转运动,绕太阳作公转运动,月球绕地球运动。 地面质点不仅受地球物质的吸引,它还受到太阳、月亮等其他天体物质的吸引。运动中的地球在日、月引力的作用下,重力还会出现周期性的随时间而变的微小变化。 因此,人们不仅可以利用不同地点的重力变化来研究地球内部的地质构造,也可以利用不同时间的重力变化来研究地质构造运动。 为纪念第一个测定重力加速度的科学家伽利略,将重力的绝对单位(CGS制)定为“伽”,以“Gal”表示,即:1cm/s2=1Ga(l伽)。在国际单位制(SI)中,重力的单位是m/s2,并以10-6m/s2为国际通用重力单位,简写为g.u.,即: 1m/s2=106g.u. 1Gal=104g.u.=10–2m/s2 1mGal=10g.u.=10–5m/s2 1μGal=10-2g.u.=10–8m/s2 1.2地球的重力及其数学表达式 设重力g在X,Y,Z三个坐标轴方向的分量为:g(x),g(y),g(z) 则重力g的数值可表达为: g=[g(x)2+g(y)2+g(z)2]1/2 重力值在赤道处为最小,在南北极为最大。 引入重力位函数W,简称重力位。 地球物理仪器汇编及专论 引入重力位后,原来研究重力(矢量)的问题可以转变为仅研究重力位(标量)问题,从而使计算工作得到了简化。 重力g是重力位沿铅垂方向的一阶导数。 重力位二阶偏导数就是重力在某一坐标轴方向的分量沿同一或另一坐标轴方向的变化: Wxx,Wyy,Wzz,Wxy,Wxz,Wyz 此6个符号为重力位的六个二阶偏导数的常用符号。经常使用的重力位二阶偏导数有Wxz,Wyz两个重力水平梯度和一个Wzz重力垂直梯度等三个重力位的二阶偏导数。 重力位二阶导数的单位,在(SI)制中,为1/s2。取10–9/s2为单位,称为“厄缶”,用符号E表示。这是为纪念发明测量重力位二阶导数的仪器-扭秤的匈牙利物理学家Etvos而命名的。即: 1E=10–9/s2=10–9Gal/cm 重力位的三阶导数,尚无直接测定其数值的仪器。但可由重力位二阶导数换算得到。重力位的三阶导数异常对浅而小的地质体的反映,较重力位二阶导数异常更为突出。 重力位共有10个三阶偏导数,其相应的符号为: Wxxx,Wyyy,Wzzz,Wxxy,Wxxz,Wxyy,Wxzz,Wyyz,Wyzz,Wxyz 经常使用的重力位三阶导数是Wzzz。 地球物理仪器汇编及专论 重力位三阶导数的单位是1/ms2,记为MKS。 1MKS=1/ms2 经常用: 10–9MKS=1nMKS 2 重力测量仪器 地球科学、海洋科学、航天科学、国防科学为了所需要的重力场和重力数据和资料,就必须进行陆地、海上、水下、空中以及卫星的重力测量。因此,重力测量是重力学的一个重要环节。重力测量仪器是实现重力测量的工具。 中国地球物理学界的元老顾功叙院士生前多次教导说“:观测、实验是地球物理学研究的基础”。 2.1 绝对重力仪——测量任一地点的绝对重力数值的重力仪器 2.1.1 绝对重力测量原理 现今,测量绝对重力数值一般应用自由落体方法:其原理是利用测量自由落体下落时,测得在不同时刻的下落时间ti和下落距离Si后,由计算可求得绝对重力数值g。 众所周知,物理学给出自由落体的运动方程式为: 地球物理仪器汇编及专论 由此,可以解得: 地球物理仪器汇编及专论 式中:T1=t2–t1,T2=t3–t1,S1=l2–l1,S2=l3–l1 地球物理仪器汇编及专论 由于绝对重力测量是建立在国家长度和时间基准(高稳定激光波长和**钟)的基础上,该测量不受时间、地域的限制,也没有相对重力仪的漂移问题。直到现在,绝对重力测量仍然是相对重力测量的基础。相对重力测量的起始点必须与绝对重力点相连,才能获得正确的重力值。 我国绝对重力仪研制,1965年中国计量科学院开始着手研究。1970年国家科委向中国计量科学院下达了于1975年要完成100微伽不确定度绝对重力仪的研制任务。并于1975年按期完成任务。使用该成果,测量了北京的绝对重力值后,发现我国由苏联引入的波茨坦重力系统,存在13.5毫伽的系统误差。1975年总参测绘局根据中国计量科学院的绝对重力点数据发文修改全国使用的重力数据。 目前只有中、美、俄、意研制的绝对重力仪达到了10-9的水平(微伽级)。美国Micro-g公司是目前全球唯一生产制造高精密可移激光绝对重力仪的公司,它生产的FG-5型激光绝对重力仪的测量精度是2微伽。 中国NIM型可移激光绝对重力仪 美国FG–5型绝对重力仪 绝对重力仪原理 2.1.2 激光绝对重力仪的小型化 Micro-g公司的FG5-L型激光绝对重力仪是世界上最小的商品化激光绝对重力仪。2001年美国JILA研究所已研制成功更小的、下落距离仅30mm的凸轮式绝对重力仪,每秒钟可测量3次,测量精度可达10微伽。 FG-5系统简图 2.1.3 A10-全天侯的野外作业用绝对重力仪 绝对重力仪必须能适应野外作业的工作条件,才能得到更广泛的应用和市场。1998年Micro-g公司研制成功全天侯的A10绝对重力仪。它在10分钟内就可在野外安装、调正完毕。在汽车上进行测量操作。20分钟内完成测量。精度10微伽。A10直接在野外获得绝对重力值,不用已知重力点作参考,没有漂移,不用进行闭环测量,大大节省了测量时间。 A10-全天侯的野外作业用绝对重力仪 2.1.4 绝对重力梯度仪 2001年Micro-g公司开发出了绝对重力梯度的原型,测量精度为20EU。多个实验室对仪器进行性能测试和数据分析,仪器5分钟测量的灵敏度为5EU,仪器的绝对精度大约为12EU。 2001年11月中国计量科学院量子部重力室的科研人员用我国自己研制的NIM-2型绝对重力仪也做了一次绝对重力梯度测量的静态实验研究,测量结果的精度为60EU。 绝对重力梯度仪的原型 2.2 相对重力仪 测量任一地点与另一地点之间的相对重力数值的重力仪器。 国产Z–400型石英弹簧重力仪 该仪器的传感器用石英制成,采用零点读数,并设有精密的温度补偿装置。Z–400型重力仪可广泛用于地质构造和矿产的重力勘探(包括重力普查、重力详查和区域重力测量)。主要特点:精度高、重量轻、体积小、操作简单、携带方便等。主要技术指标:读数精度:±0.01毫伽,观测精度:ε≤±0.03毫伽,计数器读数范围:0~3999.9格,格值:0.09~0.11毫伽/格,测程范围:>5000毫伽,亮线灵敏度:1.6~2.0毫伽,混合零点位移:≤±0.1毫伽/小时,格值线性度:≤1/1000,仪器重量:4.5kg,包装箱尺寸:300mm×285mm×570mm,包装箱和仪器总重量:10kg。 传感器类型:无静电熔凝石英 读数分辨率:1microGal 标准差:5microGal 测量范围:8000mGal,不用重置,长期漂移(静态)<0.02mGal/day 自动补偿倾斜范围:200″ 波动范围:20g以上的冲击,通常<5microGal 自动修正:潮汐、仪器倾斜、温度、噪声、地震噪声 尺寸:30cm×21cm×22cm 重量(含电池):8kg 电池容量:2×6Ah(10.78V)袖珍锂电池功耗25℃时4.5W 工作温度:–40~+45℃ 环境温度修正:通常0.2microGal/℃ 大气压力修正:通常0.15microGal/kPa 磁场修正:通常1microGal/Gauss(微伽/高斯) 内存:闪存技术,数据安全标准:1MB,可扩展至12MB 时钟:内置,日、月、年、时、分、秒 锂电池:连续供电 数字化数据输出:RS-232C及USB接口 加拿大CG–5型石英弹簧重力仪 美国拉科斯特金属弹簧重力仪 读数分辨率:1microGal(D型) 测量范围:7000mGal(G型),200mGal(D型) 重量:3.2kg,箱重6kg。尺寸:20cm~18cm~25cm 性能与拉科斯特型相同,增加数字化数据处理系统。 2.3 超导重力仪 利用在绝对零度下载流线圈无电能损耗,可流过极稳定的电流,产生极稳定的磁场。在其中放置铝壳镀铅的空心球的超导体。它受重力与磁场的反作用形成平衡而极稳定地浮在空中。 在重力发生变化时,该球也上下移动。用电容电桥传感器检测该球的位移,以折算其重力的变化。由于其稳定性好、灵敏度高、无弹性疲劳和流变性。精度可达1微伽或更高。 美国贝尔雷斯金属弹簧重力仪 超导重力仪的结构 GWA超导重力仪 2.4 不同方式的重力测量 (1)航空重力测量:应用专用的航空重力仪。 地球物理仪器汇编及专论 (2)海洋重力测量:应用专用的海洋重力仪。 地球物理仪器汇编及专论 (3)卫星重力测量:应用专用的测量重力卫星。 GRACE卫星——重力测量与气候实验卫星 GRACE重力卫星提供的全球重力异常图 GOCE卫星——地球重力场与海洋环流探测卫星 GOCE重力卫星提供的全球重力梯度异常分布图 3 重力探测在国家经济、国防建设与社会中的应用和作用 在国家经济、社会生活、军事与国防方面,应用各类重力仪器(绝对重力仪、相对重力仪、超导重力仪等)进行各种不同目的、不同任务的重力测量,提供各种不同需要的重力信息。主要有以下方面: (1)大地构造分区、区域地质构造研究与构造单元划分; (2)深部地壳构造研究; (3)矿产资源分布与远景研究; (4)油气及矿产资源勘探; (5)大型工程基础的探测; (6)天然洞*的探查; (7)地震灾害、火山灾害的动态监测; (8)**建筑物(考古方面)的探查; (9)**异常密度微型物体、管道、涵洞的探查; (10)空间引力异常、引力性质的探索; (11)军事与国防(陆军、海军、空军、二*、军测); (12)航空与航天(探月及行星等)。
大约在100多年前,人们才开始把地面重力加速度的变化和地球内部物质密度不均匀性联系在一起,由此产生了重力测量。重力勘探是在重力测量的基础上发展起来的一门应用科学。
地面重力加速度的变化,主要取决于测点的纬度、高度、地形、地球潮汐和地球内各种**密度差异等五大要素。而从重力勘探的目的而言,这五种因素中的最后一个因素所引起的重力变化对于找矿才有意义。因为,一般情况下,****密度的不均匀性往往和某些地质构造或某些矿产分布有关。所以,****密度的不均匀所引起重力加速度的变化,可以作为研究**地质构造或寻找某些有用矿产的地球物理信息,这就是重力勘探的基本原理。
人们为了纪念重力加速度的发现者伽利略,把重力加速度的测量单位,以1厘米/秒2为一“伽”。重力勘探中的重力,就是这种加速度,它是重力勘探中要测量的量。重力测量的基本单位定为“毫伽”(即千分之一“伽”)。以其编制的图件,称为“布伽重力异常图”。
测量重力大小的仪器叫重力仪,是根据静力平衡原理制成的。它有较高的灵敏度,能够测出微小的重力变化;同时它还具有一定的精确度,使平衡体的位移不受重力以外其他因素的干扰。重力仪的测读机构具有较高的放大能力,操作员可容易地读出平衡体微小位移所引起的格值变化。所以,重力仪能灵敏而准确地测出地球重力场的相对变化。重力场总强度为980000毫伽,一般重力仪能测至十分之一毫伽。
重力勘探包括野外资料采集和室内资料整理。野外资料采集是根据地质要求布置重力测线,按要求测量的网点在野外测取各个网点的重力值,记录到数据表上。回到室内对测取的重力值进行必要的校正,消除与****密度变化无关的干扰因素的影响,这叫“重力异常校正”。经过校正而得出的重力值,就是与****密度变化有关的地质信息了。
重力勘探成果能解决哪些问题呢?一是研究地壳深部构造包括康式面(地壳内硅铝与硅镁层分界面)和莫霍面(地壳与地幔的分界面)的起伏;二是划分盆地区域构造单元,诸如凹陷、凸起、斜坡、大的火成岩侵入体;三是确定区域性深大断裂,布格重力异常图上的重力线密集带,通常是深大断裂的位置;四是研究油气**的构造圈闭。这需要重力测线十分密集,网点众多的高精度重力测量。
海洋重力测量是为研究地球形状和地球内部构造、勘探海洋矿产资源、保障航天和远程**发射等提供重力资料,它是把重力仪安装在船上,在航行中进行重力测量,工作效率高。 海洋重力测量分路线测量(断面测量)和面积测量两种方式,基本上采用走航式的连续观测方法。与陆地重力测量相比,有特殊要求:①需要在港口、码头建立重力基点,重力测量采用单次观测法,起始、闭合于这些基点;②需要准确的船只运动参数(航向、航速及位置);③要求船只沿航线测线尽量保持匀速、直线航行。
地面重力测量系统由高精度地面重力仪和差分GPS系统组成,主要用于机场重力基准点的重力引点工作。 地面重力仪的性能指标为: 1)测量重复率: 好于±0.01×10-5m·s-2。 2)测量量程: >7 000×10-5m·s-2。 3)漂移(静态): <0.02×10-5m·s-2/d。 4)工作温度: 宽于-15~45℃。 5)供电电源: 内置电池,可连续工作11 h以上。 6)各项改正: 至少完成潮汐校正和连续倾斜校正。 7)数据存储: 能连续存贮12 h的测量数据。 8)重量: <9 kg。
海洋重力测量是用重力仪在调查船上或海底观测岩层质量分布的不均匀性;通过对重力异常的分析,研究地球形状、莫霍面起伏,计算异常地质体及其密度界面的产状和埋藏深度,研究地壳均衡现象,以及地球内部的动力作用。
Gravity Globe 重力仪
获得控制重力的能力
通过按“上”来改变引力的方向
相当于没有时间限制的重力药剂
话说现在版本的重力药剂那个晕啊……
这个道具似乎无**常入手
理工学科是指理学和工学两大学科。理工,是一个广大的领域包含物理、化学、生物、工程、天文、数学及前面六大类的各种运用与组合。
理学
理学是中国大学教育中重要的一支学科,是指研究自然物质运动基本规律的科学,大学理科毕业后通常即成为理学士。与文学、工学、教育学、历史学等并列,组成了我国的高等教育学科体系。
理学研究的内容广泛,本科专业通常有:数学与应用数学、信息与计算科学、物理学、应用物理学、化学、应用化学、生物科学、生物技术、天文学、地质学、地球化学、地理科学、资源环境与城乡规划管理、地理信息系统、地球物理学、大气科学、应用气象学、海洋科学、海洋技术、理论与应用力学、光学、材料物理、材料化学、环境科学、生态学、心理学、应用心理学、统计学等。
工学
工学是指工程学科的总称。包含 仪器仪表 能源动力 电气信息 交通运输 海洋工程 轻工纺织 航空航天 力学生物工程 农业工程 林业工程 **技术 植物生产 地矿 材料 机械 食品 ** 土建 水利测绘 环境与安全 化工与制药 等专业。
上一篇
3斤手提杆秤秤砣哪里卖?
下一篇
哪里是文玩核桃主产地?