一种重力中间层密度谱求取方法.pdf

摘要
申请专利号：	CN201210241229.5	申请日：	2012.07.12
公开号：	CN103543475A	公开日：	2014.01.29
当前法律状态：	授权	有效性：	有权
法律详情：	授权\|\|\|实质审查的生效IPC(主分类):G01V 7/06申请日:20120712\|\|\|公开
IPC分类号：	G01V7/06	主分类号：	G01V7/06
申请人：	中国石油天然气集团公司; 中国石油集团东方地球物理勘探有限责任公司
发明人：	杨战军
地址：	100007 北京市东城区东直门北大街9号中国石油大厦
优先权：
专利代理机构：	北京市中实友知识产权代理有限责任公司 11013	代理人：	刘天语;张少宏
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内容摘要

本发明涉及地球物理勘探重力勘探资料处理，是一种重力中间层密度谱求取方法。通过重力采集获得测线上各测点的绝对重力值和坐标高程，计算不同密度的各点布格重力异常值与前后相邻两点布格重力异常平均值的异常偏差，形成重力中间层密度谱网格数据，按照重力中间层密度谱网格数据自大到小采用颜色或由深至浅进行绘图，使各密度下最小值明显地显示，得到重力中间层密度谱。本发明在地形起伏较大地区获得的密度值与密度剖面法的结果一致，与密度剖面法比有更高的分辨能力，可以对具有一定面积的地层出露区的密度值进行识别，而对中间层密度值的识别更直观，识别方法更简单，识别结果更可靠。

权利要求书

权利要求书
1.  一种重力中间层密度谱的求取方法，特点是通过以下步骤实现：
1）通过重力采集获得测线上各测点的绝对重力值和坐标高程，采用不同密度计算布格重力异常数据；
所述的不同密度，指密度取值范围为1.5g/cm3～3.0g/cm3，取值步长0.01g/cm3或0.02g/cm3的各个密度值ρ；
2）计算不同密度的各点布格重力异常值与前后相邻两点布格重力异常平均值的异常偏差；
3）对求得的异常偏差值进行网格化，形成重力中间层密度谱网格数据；
所述的重力中间层密度谱网格数据是以测点坐标或点号为横坐标，以计算密度为纵坐标，物理量为对应坐标和密度下的重力偏差值；
4）按照重力中间层密度谱网格数据自大到小采用颜色或由深至浅进行绘图，使各密度下最小值明显地显示，得到重力中间层密度谱。

2.  根据权利要求1所述的方法，特点是：步骤1）所述的计算包括：根据测点平面坐标计算正常重力值g0；根据测点高程和中间层密度计算布格改正值Δgb；根据地形数据计算地形改正值ΔgTC；测点布格重力异常采用公式Δg=g-g0+Δgb+ΔgTC计算，式中g为测点绝对重力值。

3.  根据权利要求1所述的方法，特点是：步骤2）所述的异常偏差采用k(i,ρ)=|Δg(i,ρ)-Δg(i-1,ρ)+Δg(i+1,ρ)2|]]>计算，式中：
k(i,ρ)为第i点密度为ρ时的异常偏差值，i为点号，ρ为密度值；
△g(i,ρ)、△g(i-1,ρ)和△g(i+1,ρ)分别为第i，i-1和i+1点密度为ρ的布格重力异常值。

4.  根据权利要求1所述的方法，特点是：步骤2）所述的不同密度是指步骤1）中指定的各个密度值ρ。

5.  根据权利要求1所述的方法，特点是：步骤3）所述的网格化以点数为横坐标，范围为1至总点数，增量取1；或，
采用测点坐标作为网格数据的横坐标。

6.  根据权利要求1所述的方法，特点是：步骤3）所述的网格化以密度值为纵坐标，密度范围和步长与步骤1）相同。

说明书

说明书一种重力中间层密度谱求取方法
技术领域
本发明涉及地球物理勘探技术，属于重力勘探资料处理方法，具体是一种重力中间层密度谱求取方法。
背景技术
在地震勘探中，速度是进行资料处理和解释的最重要的参数之一，速度谱为地震数据处理提供了速度信息。类似地，在地球物理勘探重力数据处理中，中间层密度是重力资料处理最基础、最重要的参数，但在实际工作中，很难获得较为准确的中间层密度资料。在重力勘探资料处理中，计算布格重力异常需要进行正常场改正、高度改正、中间层改正和地形改正，其中中间层改正和地形改正都与中间层密度有关。中间层密度选取不准，将造成布格重力异常中存在与地形起伏相关的虚假异常，影响重力资料地质解释的正确性，甚至导致错误。
目前中间层密度选取的方法主要是密度剖面法，即在剖面上通过计算不同密度的布格重力异常并与测点高程对比，以与测点高程相关性最小的布格重力异常所采用的密度作为最佳中间层密度。虽然判断原则是正确的，在地形起伏大的地区，可以找出采用不同密度的布格重力异常与高程的相关性，但是在地形起伏相对较小的其它大部分位置，难以识别出它们之间的关系，不能确定合适的中间层密度，从而导致布格重力异常中存在与地形相关的虚假异常。
严良俊等人2005年公开了一种布格重力异常求取中的变密度校正方法，该方法提出布格异常是由各测点相对于总基点的重力差值经一系列的校正，其中包括纬度校正、布格校正和地形校正。并使用重力资料处理的基本内容和公式：然后即利用地面岩石密度统计资料，配合地质图，制作地表密度初始模型，然后采用样条插值和二维空间函数圆滑的方法构造地表密度分布模型，在此基础上进行变密度校正。可以看出，该方法采用地质露头岩石样品密度资料，配合地质图，经处理得到地表密度信息，野外标本采集工作量大，插值和函数圆滑参数选择的合理性和准确性难以很好保证，得到的密度模型与实际情况的吻合程度对校正结果必然会产生一定的影响。另外，该方法涉及到的重要内容是构建密度模型，它研究的是地面岩石密度平面分布情况，纵横坐标是平面坐标，模型物理参数是密度值，它难以准确地获得各测点处中间层密度。该方法把密度数据作为已知信息，通过密度数据建立密度模型，不是通过重力偏差值研究各点处的中间层密度值，所以不能准确选取中间层密度值，难以消除与地形相关现象的关键参数。再有，该方法涉及的野外标本采集工作量大，插值和函数参数选择的合理性和准确性难以保证，得到的密度资料与实际情况的吻合程度对校正结果必然会产生一定的影响，在实际工作中难以大面积工业化推广和广泛应用。
陈超等人1998年公开了一种消除重力异常与高程相关现象的方法，在分析了布格重力异常与高程相关的原因后，提出了一种消除与地形起伏相关假异常的方法。该方法首先用常密度进行异常计算，然后对重力异常偏差和高程偏差作线性统计，进而计算残余密度，最后进行补充中间层校正，达到消除重力异常与高程相关现象的目的。该方法仅在计算过程的最后涉及到残余密度值，不能很好地建立中间层密度与地层的关系，中间层密度值显示不直观，难以准确地了解各测点处的密度特征。
覃章健等人2006年公开了一种数字图像技术在重力异常地形校正中的应用方法，提出了一种数字图像应用技术，该技术是基于已知地层密度分布的情况下进行计算的，而在实际工作中，真实地层密度及其分布是未知量，该技术难以在实际应用中满足高精度重力资料处理的需要。
综上所述，目前采用的高精度重力勘探资料处理方法比较繁杂、反映不直观、效率低，不能够有效地消除重力异常中与地形相关的虚假异常。
发明内容
本发明目的在于提供一种使中间层密度显示直观、反映灵敏、识别简单，可以获得合理的中间层密度，减少布格重力异常中与地形相关的虚假异常的重力中间层密度谱的求取方法。
本发明通过以下步骤实现：
1）通过重力采集获得测线上各测点的绝对重力值和坐标高程，采用不同密度计算布格重力异常数据；
步骤1）所述的计算包括：根据测点平面坐标计算正常重力值g0；根据测点高程和中间层密度计算布格改正值Δgb；根据地形数据计算地形改正值ΔgTC；测点布格重力异常采用公式Δg=g-g0+Δgb+ΔgTC计算，式中g为测点绝对重力值。
步骤1）所述的不同密度，指密度取值范围为1.5g/cm3～3.0g/cm3，取值步长0.01g/cm3或0.02g/cm3的各个密度值ρ。
2）计算不同密度的各点布格重力异常值与前后相邻两点布格重力异常平均值的异常偏差；
步骤2）所述的异常偏差采用k(i,ρ)=|Δg(i,ρ)-Δg(i-1,ρ)+Δg(i+1,ρ)2|]]>计算，式中：
k(i,ρ)为第i点密度为ρ时的异常偏差值，i为点号，ρ为密度值；
△g(i,ρ)、△g(i-1,ρ)和△g(i+1,ρ)分别为第i，i-1和i+11点密度为ρ的布格重力异常值；
步骤2）所述的不同密度是指步骤1）中指定的各个密度值ρ。
3）对求得的异常偏差值进行网格化，形成重力中间层密度谱网格数据；
步骤3）所述的网格化采用测点坐标或距离作为网格数据的横坐标，或以点数为横坐标，范围为1至总点数，增量取1。
步骤3）所述的网格化以密度值为纵坐标，密度范围和步长同步骤1）。
步骤3）所述的重力中间层密度谱网格数据文件是以测点坐标或点号为横坐标，以计算密度为纵坐标，物理量为对应坐标和密度下的重力偏差值。在同一横坐标的数据中，最小重力偏差值所对应的密度值为该处的中间层密度值。
4）按照重力中间层密度谱网格数据自大到小采用颜色或由深至浅进行绘图，使各密度下最小值明显地显示，得到重力中间层密度谱图像。
本发明选取石油勘探的空白区进行重力勘探实验效果明显。图1a为实验区地质走廊剖面，由于岩石密度资料少，布格改正的中间层密度值选取存在不确定性，影响地质情况的可靠性。采用常规的方法制作了密度剖面，见图1b。可见，测线东部存在一定的地形起伏，中西部地形起伏较小。在东部，对应地形高部位，以密度2.0g/cm3计算的布格异常值与地形呈正相关，以密度3.0g/cm3计算的布格异常值与地形呈负相关；而对应地形低部位，情况相反；以密度2.7g/cm3计算的布格重力异常与地形相关性最小。根据密度剖面法的中间层密度判读方法，确定该处中间层密度应当在2.7g/cm3左右。在测线中西部，由于地形起伏小，密度剖面中重力异常与地形相关性不明确，无法确定中间层密度。
按照本发明制作中间层密度谱，见图1c。从图中可以看出，在剖面东部，亮点主要集中在2.7g/cm3左右，地质资料显示该处主要出露三叠系砂岩和灰岩，亮点对应的密度值与密度剖面法的判读结果一致；在剖面中部，亮点分布在2.2g/cm3左右，这里地表为第四系沉积，而第四系沉积的密度值一般在2.2g/cm3左右。最终，根据区内主要出露古生界地层，其密度值在2.7g/cm3 左右的情况，确定该区采用2.7g/cm3的中间层密度进行布格重力异常计算，获得了可靠的布格重力异常图。
上述实验证明，在地形起伏相对较大的地区，本发明获得的密度值与密度剖面法的结果一致；在中部地形起伏较小的地区，本发明可以较好地获得密度信息，而密度剖面法难以判断中间层密度。可见，本发明比密度剖面法具有更高的分辨能力，可以对具有一定面积的地层出露区的密度值进行识别，而且密度谱对中间层密度值的识别更直观，识别方法更简单，识别结果更可靠。
附图说明
图1密度剖面法与密度谱对比图；
a为地质走廊剖面，黑色线为密度剖面位置；b为密度剖面，c为密度谱。
具体实施方式
以下结合附图详细说明本发明。
本发明提供了一种重力中间层密度谱的求取方法。
重力中间层密度谱，即沿某剖面以不同的中间层密度分别计算各点布格重力异常值与左右相邻点布格重力异常值平均值之差（这里称作“偏差”），当计算采用的中间层密度与实际密度一致时，偏差值就会达到最小值。这样在“测点-密度”平面图上，把较小的偏差值以亮点的形式显示出来，就构成类似地震速度谱的重力中间层密度谱。
布格重力异常中包括地下构造重力响应和地表重力响应，地下构造重力响应主要是指地下密度界面起伏的重力响应，地表重力响应主要是指中间层和地形重力响应。由于点距一般小于地下构造埋深，因此，相邻点的地下构造重力响应基本呈线性，与中间层密度无关。而表层重力响应与测点高程起伏及中间层密度值密切相关。当计算用的中间层密度与表层岩石密度相当时，表层重力响应呈线性，这时偏差很小；当计算用的中间层密度与表层岩石密度差异越大，表层重力响应的线性度就越差，偏差越大。因此，在一定密度范围内（一般取1.5g/cm3～3.0g/cm3），以一定密度增量为步长（可取0.01g/cm3～0.02g/cm3），计算各点采用不同密度的布格重力异常，然后求取与左右相邻点布格重力异常平均值之差（偏差），那么，在某点上偏差最小的布格重力异常所对应的密度就是该处的地表岩石密度。
本发明具体实施方式如下：
1）通过重力采集获得了测区内各测点的绝对重力值和坐标高程，然后选取工区中部一条东西向测线，采用不同密度计算了布格重力异常数据；
步骤1）所述的计算包括：根据测点平面坐标计算正常重力值g0；根据测点高程和中间层密度计算布格改正值Δgb；根据地形数据计算地形改正值ΔgTC；测点布格重力异常采用公式Δg=g-g0+Δgb+ΔgTC计算，式中g为实测测点绝对重力值。
步骤1）所述的不同密度，指密度取值范围为1.5g/cm3～3.0g/cm3，取值步长0.02g/cm3的各个密度值ρ。
2）计算不同密度的各点布格重力异常值与前后相邻两点布格重力异常平均值的异常偏差；
步骤2）所述的异常偏差采用k(i,ρ)=|Δg(i,ρ)-Δg(i-1,ρ)+Δg(i+1,ρ)2|]]>计算，式中：
k(i,ρ)为第i点密度为ρ时的异常偏差值，i为点号，ρ为密度值；
△g(i,ρ)、△g(i-1,ρ)和△g(i+1,ρ)分别为第i，i-1和i1点密度为ρ的布格重力异常值；
步骤2）所述的不同密度是指步骤1）中指定的各个密度值ρ。
3）对求得的异常偏差值进行网格化，形成重力中间层密度谱网格数据；
步骤3）所述的网格化以测点的横坐标为网格数据的横坐标。
步骤3）所述的网格化以密度值为纵坐标，密度范围和步长同步骤1）。
步骤3）所述的重力中间层密度谱网格数据文件是以点号或测点坐标为横坐标，以计算密度为纵坐标，数据数值为对应坐标和密度下的重力偏差值。在同一横坐标的数据中，最小重力偏差值所对应的密度值为该处的中间层密度值。
4）按照重力中间层密度谱网格数据自大到小采用颜色由深蓝、浅蓝、绿、黄、红变化的次序绘图，再通过调整异常偏差值的颜色，使大部分的异常偏差k(i,ρ)最小值呈现红色至黄色，其它偏差值呈现深蓝至绿色，从而使各点上异常偏差最小值得到明显的显示，即得到重力中间层密度谱图像。见图1c。
在得到重力中间层密度谱后，与地质走廊剖面（图1a）进行了对比，在坐标17410000至17460000之间，亮点明显分布于2.7g/cm3上下，这与密度剖面法判读的密度一致；在坐标17360000至17410000之间，亮点明显分布于2.2g/cm3上下，地质走廊剖面上该处为第四系沉积，2.2g/cm3的密度值为第四系沉积层的常见密度值，但在密度剖面（图1b）上无法识别出该处的密度值；在坐标17320000至17360000之间，相邻点间地形相对起伏非常小，中间层密度谱和密度剖面法都无法识别中间层密度，这是由于这两种方法都是基于通过分析重力相对变化与地形相对变化的关系来研究中间层密度的方法在地形相对起伏很小时存在的共同问题。
从中间层密度谱中（图1c）也可以看出，中间层密度值显示直观、反映灵敏、识别简单，具备一般的专业知识就可通过读取平均密度值得出中间层密度值，而在密度剖面上不具备比较专业的知识难以识别出正确的中间层密度值，这说明采用中间层密度谱获得可靠的布格重力异常资料比采用密度剖面法具有更大的优势。

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1、(10)申请公布号 CN 103543475 A (43)申请公布日 2014.01.29 CN 103543475 A (21)申请号 201210241229.5 (22)申请日 2012.07.12 G01V 7/06(2006.01) (71)申请人中国石油天然气集团公司地址 100007 北京市东城区东直门北大街 9 号中国石油大厦申请人中国石油集团东方地球物理勘探有限责任公司 (72)发明人杨战军 (74)专利代理机构北京市中实友知识产权代理有限责任公司 11013 代理人刘天语张少宏 (54) 发明名称一种重力中间层密度谱求取方法 (57) 摘要本发明涉及。

2、地球物理勘探重力勘探资料处理，是一种重力中间层密度谱求取方法。通过重力采集获得测线上各测点的绝对重力值和坐标高程，计算不同密度的各点布格重力异常值与前后相邻两点布格重力异常平均值的异常偏差，形成重力中间层密度谱网格数据，按照重力中间层密度谱网格数据自大到小采用颜色或由深至浅进行绘图，使各密度下最小值明显地显示，得到重力中间层密度谱。本发明在地形起伏较大地区获得的密度值与密度剖面法的结果一致，与密度剖面法比有更高的分辨能力，可以对具有一定面积的地层出露区的密度值进行识别，而对中间层密度值的识别更直观，识别方法更简单，识别结果更可靠。 (51)Int。

3、.Cl. 权利要求书 1 页说明书 5 页附图 1 页 (19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请权利要求书1页说明书5页附图1页 (10)申请公布号 CN 103543475 A CN 103543475 A 1/1 页 2 1. 一种重力中间层密度谱的求取方法，特点是通过以下步骤实现： 1）通过重力采集获得测线上各测点的绝对重力值和坐标高程，采用不同密度计算布格重力异常数据；所述的不同密度，指密度取值范围为 1.5g/cm3 3.0g/cm3，取值步长 0.01g/cm3或 0.02g/cm3的各个密度值； 2）计算不同密度的各点布格重力异常。

4、值与前后相邻两点布格重力异常平均值的异常偏差； 3）对求得的异常偏差值进行网格化，形成重力中间层密度谱网格数据；所述的重力中间层密度谱网格数据是以测点坐标或点号为横坐标，以计算密度为纵坐标，物理量为对应坐标和密度下的重力偏差值； 4）按照重力中间层密度谱网格数据自大到小采用颜色或由深至浅进行绘图，使各密度下最小值明显地显示，得到重力中间层密度谱。 2. 根据权利要求 1 所述的方法，特点是：步骤 1）所述的计算包括：根据测点平面坐标计算正常重力值 g0；根据测点高程和中间层密度计算布格改正值 gb；根据地形数据计算地形改正值 gTC；测点布格重。

5、力异常采用公式 g=g-g0+gb+gTC计算，式中 g 为测点绝对重力值。 3. 根据权利要求 1 所述的方法，特点是：步骤 2）所述的异常偏差采用计算，式中： k(i,) 为第 i 点密度为时的异常偏差值， i 为点号，为密度值； g(i,)、 g(i-1,) 和 g(i+1,) 分别为第 i， i-1 和 i+1 点密度为的布格重力异常值。 4. 根据权利要求 1 所述的方法，特点是：步骤 2）所述的不同密度是指步骤 1）中指定的各个密度值。 5. 根据权利要求 1 所述的方法，特点是：步骤 3）所述。

6、的网格化以点数为横坐标，范围为 1 至总点数，增量取 1 ；或，采用测点坐标作为网格数据的横坐标。 6. 根据权利要求 1 所述的方法，特点是：步骤 3）所述的网格化以密度值为纵坐标，密度范围和步长与步骤 1）相同。权利要求书 CN 103543475 A 2 1/5 页 3 一种重力中间层密度谱求取方法技术领域 0001 本发明涉及地球物理勘探技术，属于重力勘探资料处理方法，具体是一种重力中间层密度谱求取方法。背景技术 0002 在地震勘探中，速度是进行资料处理和解释的最重要的参数之一，速度谱为地震数据处理提供了速度信息。类似地，在地球物。

7、理勘探重力数据处理中，中间层密度是重力资料处理最基础、最重要的参数，但在实际工作中，很难获得较为准确的中间层密度资料。在重力勘探资料处理中，计算布格重力异常需要进行正常场改正、高度改正、中间层改正和地形改正，其中中间层改正和地形改正都与中间层密度有关。中间层密度选取不准，将造成布格重力异常中存在与地形起伏相关的虚假异常，影响重力资料地质解释的正确性，甚至导致错误。 0003 目前中间层密度选取的方法主要是密度剖面法，即在剖面上通过计算不同密度的布格重力异常并与测点高程对比，以与测点高程相关性最小的布格重力异常所采用的密度作为最佳中间层密度。虽然判断原。

8、则是正确的，在地形起伏大的地区，可以找出采用不同密度的布格重力异常与高程的相关性，但是在地形起伏相对较小的其它大部分位置，难以识别出它们之间的关系，不能确定合适的中间层密度，从而导致布格重力异常中存在与地形相关的虚假异常。 0004 严良俊等人2005年公开了一种布格重力异常求取中的变密度校正方法，该方法提出布格异常是由各测点相对于总基点的重力差值经一系列的校正，其中包括纬度校正、布格校正和地形校正。并使用重力资料处理的基本内容和公式：然后即利用地面岩石密度统计资料，配合地质图，制作地表密度初始模型，然后采用样条插值和二维空间函数圆滑的方法构造地表密度分。

9、布模型，在此基础上进行变密度校正。可以看出，该方法采用地质露头岩石样品密度资料，配合地质图，经处理得到地表密度信息，野外标本采集工作量大，插值和函数圆滑参数选择的合理性和准确性难以很好保证，得到的密度模型与实际情况的吻合程度对校正结果必然会产生一定的影响。另外，该方法涉及到的重要内容是构建密度模型，它研究的是地面岩石密度平面分布情况，纵横坐标是平面坐标，模型物理参数是密度值，它难以准确地获得各测点处中间层密度。该方法把密度数据作为已知信息，通过密度数据建立密度模型，不是通过重力偏差值研究各点处的中间层密度值，所以不能准确选取中间层密度值，难以消除。

10、与地形相关现象的关键参数。再有，该方法涉及的野外标本采集工作量大，插值和函数参数选择的合理性和准确性难以保证，得到的密度资料与实际情况的吻合程度对校正结果必然会产生一定的影响，在实际工作中难以大面积工业化推广和广泛应用。 0005 陈超等人 1998 年公开了一种消除重力异常与高程相关现象的方法，在分析了布格重力异常与高程相关的原因后，提出了一种消除与地形起伏相关假异常的方法。该方法首先用常密度进行异常计算，然后对重力异常偏差和高程偏差作线性统计，进而计算残余说明书 CN 103543475 A 3 2/5 页 4 密度，最后进行补充中间层校正，达到消除重力。

11、异常与高程相关现象的目的。该方法仅在计算过程的最后涉及到残余密度值，不能很好地建立中间层密度与地层的关系，中间层密度值显示不直观，难以准确地了解各测点处的密度特征。 0006 覃章健等人 2006 年公开了一种数字图像技术在重力异常地形校正中的应用方法，提出了一种数字图像应用技术，该技术是基于已知地层密度分布的情况下进行计算的，而在实际工作中，真实地层密度及其分布是未知量，该技术难以在实际应用中满足高精度重力资料处理的需要。 0007 综上所述，目前采用的高精度重力勘探资料处理方法比较繁杂、反映不直观、效率低，不能够有效地消除重力异常中与地形相关的虚假异常。。

12、发明内容 0008 本发明目的在于提供一种使中间层密度显示直观、反映灵敏、识别简单，可以获得合理的中间层密度，减少布格重力异常中与地形相关的虚假异常的重力中间层密度谱的求取方法。 0009 本发明通过以下步骤实现： 0010 1）通过重力采集获得测线上各测点的绝对重力值和坐标高程，采用不同密度计算布格重力异常数据； 0011 步骤 1）所述的计算包括：根据测点平面坐标计算正常重力值 g0；根据测点高程和中间层密度计算布格改正值 gb；根据地形数据计算地形改正值 gTC；测点布格重力异常采用公式 g=g-g0+gb+gTC计算，式中 g 为测点绝对重力值。

13、。 0012 步骤 1）所述的不同密度，指密度取值范围为 1.5g/cm3 3.0g/cm3，取值步长 0.01g/cm3或 0.02g/cm3的各个密度值。 0013 2）计算不同密度的各点布格重力异常值与前后相邻两点布格重力异常平均值的异常偏差； 0014 步骤 2）所述的异常偏差采用计算，式中： 0015 k(i,) 为第 i 点密度为时的异常偏差值， i 为点号，为密度值； 0016 g(i,)、 g(i-1,) 和 g(i+1,) 分别为第 i， i-1 和 i+11 点密度为的布格重力异常值； 0017 步骤 2）所述的不同密度是指步骤 1）中指定。

14、的各个密度值。 0018 3）对求得的异常偏差值进行网格化，形成重力中间层密度谱网格数据； 0019 步骤 3）所述的网格化采用测点坐标或距离作为网格数据的横坐标，或以点数为横坐标，范围为 1 至总点数，增量取 1。 0020 步骤 3）所述的网格化以密度值为纵坐标，密度范围和步长同步骤 1）。 0021 步骤 3）所述的重力中间层密度谱网格数据文件是以测点坐标或点号为横坐标，以计算密度为纵坐标，物理量为对应坐标和密度下的重力偏差值。在同一横坐标的数据中，最小重力偏差值所对应的密度值为该处的中间层密度值。 0022 4）按照重力中间层密度谱网格数据自大到。

15、小采用颜色或由深至浅进行绘图，使各说明书 CN 103543475 A 4 3/5 页 5 密度下最小值明显地显示，得到重力中间层密度谱图像。 0023 本发明选取石油勘探的空白区进行重力勘探实验效果明显。图 1a 为实验区地质走廊剖面，由于岩石密度资料少，布格改正的中间层密度值选取存在不确定性，影响地质情况的可靠性。采用常规的方法制作了密度剖面，见图1b。可见，测线东部存在一定的地形起伏，中西部地形起伏较小。在东部，对应地形高部位，以密度 2.0g/cm3计算的布格异常值与地形呈正相关，以密度3.0g/cm3计算的布格异常值与地形呈负相关；而对应地。

16、形低部位，情况相反；以密度 2.7g/cm3计算的布格重力异常与地形相关性最小。根据密度剖面法的中间层密度判读方法，确定该处中间层密度应当在 2.7g/cm3左右。在测线中西部，由于地形起伏小，密度剖面中重力异常与地形相关性不明确，无法确定中间层密度。 0024 按照本发明制作中间层密度谱，见图 1c。从图中可以看出，在剖面东部，亮点主要集中在 2.7g/cm3左右，地质资料显示该处主要出露三叠系砂岩和灰岩，亮点对应的密度值与密度剖面法的判读结果一致；在剖面中部，亮点分布在2.2g/cm3左右，这里地表为第四系沉积，而第四系沉积的密度值一般在 2.。

17、2g/cm3左右。最终，根据区内主要出露古生界地层，其密度值在2.7g/cm3左右的情况，确定该区采用2.7g/cm3的中间层密度进行布格重力异常计算，获得了可靠的布格重力异常图。 0025 上述实验证明，在地形起伏相对较大的地区，本发明获得的密度值与密度剖面法的结果一致；在中部地形起伏较小的地区，本发明可以较好地获得密度信息，而密度剖面法难以判断中间层密度。可见，本发明比密度剖面法具有更高的分辨能力，可以对具有一定面积的地层出露区的密度值进行识别，而且密度谱对中间层密度值的识别更直观，识别方法更简单，识别结果更可靠。附图说明 0026 图 1 密度。

18、剖面法与密度谱对比图； 0027 a 为地质走廊剖面，黑色线为密度剖面位置； b 为密度剖面， c 为密度谱。具体实施方式 0028 以下结合附图详细说明本发明。 0029 本发明提供了一种重力中间层密度谱的求取方法。 0030 重力中间层密度谱，即沿某剖面以不同的中间层密度分别计算各点布格重力异常值与左右相邻点布格重力异常值平均值之差（这里称作 “偏差” ），当计算采用的中间层密度与实际密度一致时，偏差值就会达到最小值。这样在 “测点 - 密度” 平面图上，把较小的偏差值以亮点的形式显示出来，就构成类似地震速度谱的重力中间层密度谱。 0031 布格重力异常中包括地。

19、下构造重力响应和地表重力响应，地下构造重力响应主要是指地下密度界面起伏的重力响应，地表重力响应主要是指中间层和地形重力响应。由于点距一般小于地下构造埋深，因此，相邻点的地下构造重力响应基本呈线性，与中间层密度无关。而表层重力响应与测点高程起伏及中间层密度值密切相关。当计算用的中间层密度与表层岩石密度相当时，表层重力响应呈线性，这时偏差很小；当计算用的中间层密度与表层岩石密度差异越大，表层重力响应的线性度就越差，偏差越大。因此，在一定密度范围内（一般取 1.5g/cm3 3.0g/cm3），以一定密度增量为步长（可取 0.01g/cm3 0.02g/c。

20、m3），说明书 CN 103543475 A 5 4/5 页 6 计算各点采用不同密度的布格重力异常，然后求取与左右相邻点布格重力异常平均值之差（偏差），那么，在某点上偏差最小的布格重力异常所对应的密度就是该处的地表岩石密度。 0032 本发明具体实施方式如下： 0033 1）通过重力采集获得了测区内各测点的绝对重力值和坐标高程，然后选取工区中部一条东西向测线，采用不同密度计算了布格重力异常数据； 0034 步骤 1）所述的计算包括：根据测点平面坐标计算正常重力值 g0；根据测点高程和中间层密度计算布格改正值 gb；根据地形数据计算地形改正值 gTC；。

21、测点布格重力异常采用公式 g=g-g0+gb+gTC计算，式中 g 为实测测点绝对重力值。 0035 步骤 1）所述的不同密度，指密度取值范围为 1.5g/cm3 3.0g/cm3，取值步长 0.02g/cm3的各个密度值。 0036 2）计算不同密度的各点布格重力异常值与前后相邻两点布格重力异常平均值的异常偏差； 0037 步骤 2）所述的异常偏差采用计算，式中： 0038 k(i,) 为第 i 点密度为时的异常偏差值， i 为点号，为密度值； 0039 g(i,)、 g(i-1,) 和 g(i+1,) 分别为第 i， i-1 和 i1 点密度为的布格重力。

22、异常值； 0040 步骤 2）所述的不同密度是指步骤 1）中指定的各个密度值。 0041 3）对求得的异常偏差值进行网格化，形成重力中间层密度谱网格数据； 0042 步骤 3）所述的网格化以测点的横坐标为网格数据的横坐标。 0043 步骤 3）所述的网格化以密度值为纵坐标，密度范围和步长同步骤 1）。 0044 步骤 3）所述的重力中间层密度谱网格数据文件是以点号或测点坐标为横坐标，以计算密度为纵坐标，数据数值为对应坐标和密度下的重力偏差值。在同一横坐标的数据中，最小重力偏差值所对应的密度值为该处的中间层密度值。 0045 4）按照重力中间层密度谱网格数据自。

23、大到小采用颜色由深蓝、浅蓝、绿、黄、红变化的次序绘图，再通过调整异常偏差值的颜色，使大部分的异常偏差 k(i,) 最小值呈现红色至黄色，其它偏差值呈现深蓝至绿色，从而使各点上异常偏差最小值得到明显的显示，即得到重力中间层密度谱图像。见图 1c。 0046 在得到重力中间层密度谱后，与地质走廊剖面（图 1a）进行了对比，在坐标 17410000至17460000之间，亮点明显分布于2.7g/cm3上下，这与密度剖面法判读的密度一致；在坐标 17360000 至 17410000 之间，亮点明显分布于 2.2g/cm3上下，地质走廊剖面上该处为第四系沉积。

24、， 2.2g/cm3的密度值为第四系沉积层的常见密度值，但在密度剖面（图 1b）上无法识别出该处的密度值；在坐标17320000至17360000之间，相邻点间地形相对起伏非常小，中间层密度谱和密度剖面法都无法识别中间层密度，这是由于这两种方法都是基于通过分析重力相对变化与地形相对变化的关系来研究中间层密度的方法在地形相对起伏很小时存在的共同问题。 0047 从中间层密度谱中（图 1c）也可以看出，中间层密度值显示直观、反映灵敏、识别简单，具备一般的专业知识就可通过读取平均密度值得出中间层密度值，而在密度剖面上不说明书 CN 103543475 A 6 5/5 页 7 具备比较专业的知识难以识别出正确的中间层密度值，这说明采用中间层密度谱获得可靠的布格重力异常资料比采用密度剖面法具有更大的优势。说明书 CN 103543475 A 7 1/1 页 8 图 1 说明书附图 CN 103543475 A 8 。

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