微重力勘探(micro-gravitational exploration)

應用高精度重力儀，通過測量巖體密度差異所產生的局部重力微異常，以研究與工程建設有關的地質構造的工程地球物理勘探方法。微重力異常是指在小范圍內出現的且能與干擾背景相區分的重力異常。測網密度一般為10m×10m或更密。微重力法受地形、通行、通視等的影響較小，在解決工程勘察中的某些問題上能發揮獨特的作用。特別是與其他工程地球物理勘探方法如工程電法勘探、工程地震勘探等方法相配合，能取得更為理想的效果。

簡史重力勘探是在20世紀初由研究地球重力場的需要發展起來的。30年代后期，瓊恩(．1ung)證明用垂直重力測量法能很有效地進行巖石密度測定。50年代，哈默(。Hammer)和史密斯(Smith)首先論證了地下重力測量法的潛在價值；哈默還探討了在采微wel礦巷道內的水平重力測量。泰森(Thyssen)、鮑涅米斯瑪(Bonemisma)和斯特克勒(Stackler)創立了垂直重力梯度法測量。60年代，艾格米森(Algermissen)證實地面重力圖未能發現的構造，在地下重力圖上能容易地被辨認出來。70年代以來，隨著高精度微伽重力儀的出現，應用微重力法成功地解決工程勘察中的某些地質構造等問題的試驗研究成果陸續發表。美國、法國、南斯拉夫、波蘭等國在工程勘察中應用微重力法已有20余年歷史，中國于80年代開展這方面的試驗研究工作，取得了初步成果。該方法與其他工程地球物理勘探方法相比，在技術和儀器等方面尚不成熟，有待進一步提高和完善。

原理地面上任何物體都受到重力的作用。重力實際上是地球全部質量對物體的萬有引力和物體在自轉的地球上所受到的慣性離心力的合力。這兩個力矢量和就是重力。有重力作用的空間稱為重力場。

在重力勘探中，觀測的重力值在消除自然地形影響和減去正常重力值后的剩余部分，稱為重力異常，或稱局部異常。局部異常系由被研究的地質體與圍巖的密度差所引起。因此，觀測研究重力異常的形態可以判斷地質構造或人為地下結構物的特征。

分類微重力勘探方法主要有剖面法測量、垂直重力梯度測量和井中重力測量。

(1)剖面法測量。按所設計的測網，在預先布置好的剖面線上逐點進行觀測。以均勻分布的測點或若干條測線(或剖面)對一個測區進行觀測，稱面積測量。面積測量是微重力勘探的基本形式。按測量結果繪制等重力異常平面圖。

(2)垂直微重力梯度測量。在同一測站對不同高度上下兩測點作微重力測量，以取得垂直微重力梯度值。其測量結果能反映沿剖面的地質構造特征。

(3)井中微重力測量。用專門的井中微重力儀在鉆井中進行測量，以獲得不同深度處的微重力值。因地面地形對井中微重力測量的影響較小，故能取得較準確的結果。

資料解釋首先將觀測記錄的讀數換成重力差值；其次進行地形改正、干擾質量改正和高度改正；再847wel‘尾進行微重力異常劃分，得出局部異常，并繪制微重力異常平面圖和剖面圖；最后根據已知地質情況和微重力異常特征，推斷地質構造和其他地質體的分布規律和賦存狀態。

應用在工程勘察中應用微重力勘探能解決的問題有：探查淺基底構造和埋藏河谷、小斷層和破碎帶、小規模淺部巖溶等；尋找地下采礦廢礦洞和老巷道、地下古建筑和古墓，研究現有建筑或路面下地基基礎情況；監測地表運動及其形變，對巖土體崩塌的預報等。