169km以远地壳质量的重力校正值高精度计算及其数值特征  

High precision computation and numerical value characteristics of gravity emendation values arising from mass of the Earth's crust at the distance over 169 km from the observation point

作　　者：安玉林[1] 郭良辉[1] 张明华[2] 

机构地区：[1]中国地质大学地球物理与信息技术学院,北京100083 [2]中国地质调查局发展研究中心,北京100037

出　　处：《物探与化探》2015年第1期1-11,共11页Geophysical and Geochemical Exploration

基　　金：Sino Probe专项课题(Sino Probe-02-01;Sino Probe-01-05);国家自然科学基金面上项目(41374093);北京高等学校青年英才计划项目;中国地质大学(北京)"重力全球地形改正实验"课题;中国地质调查局项目

摘　　要：以前国内重力勘探教科书中，关于2．0 km以远地壳质量重力校正值的计算仅限于2．0～166．7 km圆形环带以内，并且采用的是直角坐标系内成立的计算公式。近年，中国地质调查局推出直角坐标系公式和球坐标系公式一起应用的重力校正值计算程序，但校正值计算涉及范围仍然局限于2．0～166．7 km圆形环带内。笔者曾推导出球壳型六面体重力场△g（ zi ）公式和其他与重力校正计算相关的公式，现用这些公式开展纯球坐标系内地壳质量的重力校正值高精度计算及其数值特征研究。取得的成果是：①全球陆地和海洋表面、尺度约40 km正方形网格上，169 km以远地壳全部质量重力校正值计算；②中国陆地2′×2′网格上，169 km以远地壳全部质量重力校正值计算；③西藏雅江大转弯3°×2°小区地表、尺度约0．556 km正方形网格上，169 km以远地壳全部质量重力校正值计算。通过对上述全球和局部地区169 km以远地壳质量的重力校正值分布特征分析，得到如下结论：①全球重力校正值的最大值、最小值和平均值分别为106．990×10－5 m／s2（87．877°E，32．271°N），－41．146×10－5 m／s2（166．122°E，28．327°N）和－16．439×10－5 m／s2，其数值分布特征与全球高程／海深分布特征基本一致。②在局部地区，169～1272 km大环带的地壳质量的陆地地形校正值分布特征与该区高程分布特征基本一致。这说明，在地形高程差异大的地区，重力校正值中存在与地形高程正相关的高频成分，与以前众多专家的认识大不相同。实际上，该高频成分是由计算区本身相邻计算点之间存在较大的高程差值引起的。③无论局部地区及其周围陆高或海深变化多么大，1272 km以远地壳质量的重力校正值均近似为数值很小的常数，可以不计算。④当局部地区及其周围高程或海深变化均很平缓�In the previous textbooks of gravitational prospecting, the computation of gravity emendation values arising from mass of the Earth＇s crust at the distance over 2 km from the observation point is confined only to an area of circular ring 2.0~166.7 km in breadth and the computation expressions coming into existence in the orthogonal coordinate system are adopted. China Geological Survey has generalized in recent years the computation program of gravity emendation value that adopts the computation expressions both in the or-thogonal coordinate system and in the spherical coordinate system;nevertheless, the computation of gravity emendation values remains confined to an area of circular ring 2.0~166.7 km in breadth and fails to take into account the gravitation arising from mass of the Earth＇s crust at the distance over 166.7 km from the observation point. 10 years ago, the authors deduced alone gravity expression of the hexahedron with a spherical crust form and other expressions re-lated to the computation of gravity emendation values. After this, adopting these expressions, the authors conducted researches on high precision computation and numerical value characteristics of gravity emendation values arising from mass of the Earth＇s crust in pure spherical coordinate system, with the following computation achievements obtained： ① high precision computation result of ＂Gravity Emendation Value arising from Mass of the Earth＇s Crust at Distance Over 169 km From Observation Point＂ （ GEVMECDO 169 km FOP ） at the square grid 40 km in breadth on whole Earth＇s land and ocean surface; ② high precision computation achievements of GEVMECDO 169 km FOP at longitude and latitude grid of China＇s continent;③ high precision computation achievements of GEVM-ECDO 169km FOP at the square grid 0.556km in breadth in local 3°×2° area along the large curved portion of the Yarlung Zang Zang-bo River. Based on analyzing numerical values distribution characteristics of GEVMECDO 169 km FOP on the whole Earth＇

关 键 词：169 km以远 地壳质量 重力校正值 高精度计算 数值特征 

分 类 号：P631.2[天文地球—地质矿产勘探]