DZ 0004-1991 重力调查技术规定(1∶50 000)

nZ

中华人民共和国地质矿产行业标准

DZ0004一91

重力调查技术规定

(I:50000)

1991一06一11发布1991一10一01实施

中华人民共和国地质矿产部发布

目次

1技术设计···································”·“············“·······”···“·“·“····”·······””·…(1)

2仪器准备·····”······”·······“····”·······”·····”·“··········”·········价··········“一(6)

3野外工作······································”······················“·······················“…(10)

J资料整理和成果提交···························””·“········““·········”·”···“··一(14)

附录A两点间多台多次观测所得平均重力增量的精度估计方法(补充件)·····”··“······”一(18)

附录B重力基点网平差(参考件)································“····”······“···“······”···“…(21)

附录C测地工作有关技术要求(参考件)········”·“········“·····”·”·”...·..·.··……(25)

附录D重力仪野外观测中的常用资料整理方法(补充件)·”·····“·“·.，·”·”·“····“·“····……(27)

附录E中区地形改正(圆域、方域)计算方法(补充件卜··············”·“···············……(29)

附矛F改变中间层密度计算布格重力异常值简化公式(参考件)·····”·····”·············一(31)

附录G重力荃点档案格式(补充件)(32)

附录HXX地区重力X级基点网重力荃点成果表格式(补充件)·········”“··············””·(33)

附录1布格RI力异常成T-表格式吸补充件)·，··········”·····”·”···············“····“·”··……(34)

附录J重力测区索弓}表格式(补充件)·····························”········“····”········.·..·……(35)

中华人民共和国地质矿产行业标准

重力调查技术规定DZ0004一91

(1:50000)

本标准规定了1:5万重力调查技术设计方法原则、重力仪的性能试验、野外工作与资料整理和成

果提交等要求。

本标准适用于平原、山区高、中、低精度的1:5万重力调查工作。

飞技术设计

1.飞测区布置和测网选择

1.1.1测区布置

1门.1.11:5万重力调查可应用于配合1:5万区域地质调查、综合普查找矿、油气详查、水文工程地

质、环境地质和地热资源普查等任务。因此测区布置应根据上级下达的工作任务和工区的地形、地质及

以往物化探工作程度合理地确定，并应兼顾到施工方便、资料完整、布点经济。

1.1-1.2测区边界应尽量整齐规则，当测区与以往工作的相邻图幅拼接时，接边处应延伸相邻图幅中

1一2个坐标点或1一2条测线。

1.1.2测网选择

1.1.2.1根据工区地形特点及研究的目的，可采用规则网和自由网布设测点。

1.1.2.2当采用规则网时，线、点距一般应为500X250或500X500m，允许变动范围为20%，特殊地

区最大变动范围不能超过500a,

1.1.2.3当采用自由网法布设测点时，测点应力求均匀分布，每平方公里内测点数为4-8个，特殊地

区不能少于2个点。

12布格重力异常总精度的确定和误差分配

1.2.1布格重力异常的总精度，应根据工作任务的要求、工区的地质特点和仪器设备条件等合理确定，

必须保证工作精度能满足地质任务的需要，同时应兼顾到资料的继续使用和综合利用等问题。设计精度

应以能分辨(或研究)最小探测对象产生的最弱异常为原则。

1.2.2布格重力异常总精度受技术条件的限制，一般应根据具体任务，可参照表1分配，并在设计书中

具体规定。

表1

布格改正测点平面均方

布格重力异常测点重力值地形改正纬度改正

测点高程误差(图上相

总精度均方误差均方误差均方误差均方误差

均方误差对于解析点)

10一.‘W10-6m/s`10-0./s'10-'m/s}10-s.4,

mm

m

0.1000.0600.0300.150.0700.0150.5

0.2000.0800.1400.700.1100.0301.0

0.4000.1400.2201.100.3000.0301.0

2.3分配误差时，在保证总精度的前提下，可适当提高某项精度而降低另一项精度。

中华人民共和国地质矿产部1991一06一11批准1991一10一01实施

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1.2.4测点重力值的均方误差，与各级物探重力基点网的联测网形及测点观测时的闭合方式有关，一

般可按表2分配:

表2

基点网均方误差

测点重力值均方误差测点观测均方误差

备注

(10-'m/s')(10-'m/s0)

丁1

0.0600.0300.050

0.0450.065

0.080

0.0300.0400.060

0.0600.125

0.140

0.0500.0600.115

地形改正均方误差按近、中、远三区合理分配，一般按表3分配:

表3

远区

地形改正均方误差近区中区

(500^.20000)或

(10-'mW)(0--.20m)(20-500m)

(500-166700m)

0.0700.0200.0500.040

0.1100.0200.0700.085

0.3000.0400.1500.250

1.3格值标定

1.3.1正确确定重力仪格值是消除系统误差的重要环节，1:5万重力调查工作范围较大，重力值变化

的范围也较大，为要使邻省、区的图能拼接起来，首先要减少因格值标定引起的系统误差。因此，重力仪

格值标定的“尺度”要统一标定的精度要提高。

凡I:5万重力测量建立I,II级重力基点网使用的格值均在国家级格值标定场进行标定，其测定

的相对均方误差(A格)应不大于1/5000。进行重力测点观测时的重力仪格值可在工作地区国家认可的

标定场进行标定亦可在自建的标定场进行标定，其测定的相对均方误差应不大于1/3000，相邻两次格

值标定的相对变化应不大于1门5。。。

1.3.2当工作地区远离国家标定场，需自建校对点时，可用四台以上装有恒温装置的高精度重力仪建

场.参加建场的仪器必须在国家标定场进行标定。标定场重力差值(自建)一般不应小于4oxlo-,m/s2,

重力差值的中误差按((1-1)式计算(见附录A);

，二一士VvImn篇kzi++m'nzz+mk3z·························…··…(1-1)

其相对均方误差应满足:

竺五簇3X10-"

A夕

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式中:M万一为吓的均方误差，

，。.—为一台仪器一个独立增量的偶然误差;

。2—为一台仪器一个独立增量所含的半系统误差;

、3—为一台仪器一个独立增量所含的第二类半系统误差;

，—为仪器台数;

k—为独立增量数。

1.3.3对于测程约为20OX10-sm/s“的重力仪，要求至少在两个不重复的测段上单独测定格值。

1.4荃点网的设计

1.4.11:5万重力调查中.为传递重力值和检查重力仪混合零点位移而必须建立重力基点网。考虑到

重力资料的区域研究和长期使用及邻省、区的拼图，各地区1，5万重力测量必须有统一系统，即在国家

重力基点(85网)控制下，建立1:5万重力测量的I,II级重力基点网。

当测区内国家重力荃点稀少时，基点网可按自由网方式布设，但测点重力值的推算应由国家重力基

点或区域重力基点传递.其传递边段的增量数应是网上边段增量数的两倍。

当建立I、贾级重力基点网时，可参照表4要求进行。

根据表2中I,II级重力基点网的具体iq况，也可调整表4中的具体指标。

表4

〕攫一级基点网二级基点网

1传递重力值.

早传递重力值。

作用2供测点重力观测时检查重力仪混合零点位移

2控制二级基点网重力联测

情况

1按测区设计一般一次建成。1根据一级基点分布、交通条件和施工安排情

2点的分布力求均匀，符合分区建立二级基点况分区建立，充分利用一级基点网进行控制.

网的需要2点的分布力求均匀，符合测点重力观测时按

3至少包含(或联测于)一个国家重力控制点或规定就近闭合的需要。

布网要求区域重力基点作为绝对重力值起势点3设计成闭合环或附合路线，每个闭合环或附

刁设计成闭合网，每个闭合环的边段数一般不合路线的边段数一般不超过12个

超过12个，并使起算用的国家重力控制点或

区域重力基点位于网的中部

1用于联测的重力仪按三程循环观测或往返重1用于联测的重力仪按三程循环或往返重复观

复观测均方误差。。一般不大于士。.020X测时均方误差。。一般不大于士0.030X10-

10./s,

2每个边段至少采用三台带恒温的仪器联测，2每个边段至少采用三台仪器联测，至少取得

至少取得三个合格的独立增量三个合格的独立增量。

3采用快速交通工具运送3采用快速交通工具运送.

重力联测要求

月必须分区联测时，两区间应以独立增量数多4必要时可设支点，支点可由一般二级基点按

一倍的坚强边相连接支线发展1--2个，其联测的独立增量数应比

5必要时可设引点或支点，支点只能由一级基一般边段多一倍

点按支线发展一个，引点和支点联测的独立

增量数应比一般边段多一倍

1网的精度不低于士0.030Xlo-,m/s'.1网的精度不低于士0.040X10-sm/s'.

精度要求

2联测精度不低于生0.015X10-,./.,2联测精度不低千10.020X10-'m4'

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1.4.2建立基点网时，基点的分布密度应根据测区内国家重力基点的分布情况及区内交通、布格异常

总精度等因素妥善布设。要求基点的分布力求均匀，符合测点观测时按规定就近闭合的要求。联测方式

应以闭合环或符合路线进行，但每个闭合环或符合路线的边段数一般不超过]2,

1.4.弓用于联测的重力仪必须装有恒温装置，按三程循环观测或往返重复观测法观测时，每条边段至

少采用三台重力仪联测，至少获得三个合格的独立增量。联测时采用快速交通工具运送。

特殊的工作地段可设支基点，支基点可由I、II级基点按支线发展1-2个，但支基点数量不能超过

末级基点数的20Y,。支基点联测的增量数应比一般边段多一倍。

基点网的精度以平差后最弱点精度衡量。

1.4.4测区内末级基点对高程应有所选择，其基点尽量保证从该基点出发能完成附近全部测点的观

测，使测点观测时不致出现超程的现象。

凡工级或II级重力基点需埋设永久性固定标志，当基点与已有标志的测量控制点重合时，不另埋

设。当基点选在某些固定建筑物一定部位时不另埋设，但应增设标记。

I级重力基点固定标志的顶面积为30X30cm的水泥台，II级重力基点固定标志的顶面积为25X

25cm的水泥台，底面积略大于顶面积，露出地表的高度要适当。固定标志的顶面上应明显标出“重力基

点”字迹，并标明基点编号、日期和建点单位。

基点编号由1:5万重力测量代号“w”表示，脚标罗马字表示基点等级、原国家省区代号表示测区

所属省分，基点顺序号用阿拉伯数字由1开始编排。如安徽省1:5万重力测量二级基点网第五号基点

应编为w“II-11-051%

1.5地形改正

1.5门地形改正分近、中、远三区分别进行。测区内是否需进行地形改正以及改正半径的确定，应根据

测区内地形特点及数条典型剖面进行地改试验后确定。当测点的地形改正值不超过设计的地形改正均

方误差值或在欲研究异常宽度的1-3倍范围内，各测点间的地形改正值之差最大不超过设计的地形改

正均方误差值时，可以不进行地形改正。

1.5.2近区地形改正((0-20m)应根据设计精度采用野外实测或用地形图读图计算，也可将这两种方

法结合使用。读图时所用地形图比例尺不小于1:5千，当测区为山区且布格重力异常总精度为0.1X

10一m‘/s'，地形改正精度较高时，读图所用地形图比例尺不小于1:2千

1.5.3中区地冤改正((20500m)可采用地形图读图计算或电算方法进行，节点网的密度应通过试验

确定。圆域地形改正量板的方位数和环数的划分亦应通过试验确定，所用地形图的比例尺必须l:]万

(或航空照片)并采用最新地形图，当地形改正精度较高时，所用地形图比例尺不小于1:5千。

1.5.4远区地形改正对平原区改正范围为500^-20000m，允许使用l:5万地形图，山区地改范围为

500^-166700m.应使用土，2.5万地形图或航片。原则要求同1.5.3款.2000m以远地形改正允许采

用1公里Xl公里节点高程电算进行。

1.5.5地形改正的读图计算应符合下列要求:

1.5.5.’在地形图上读取高程，一般应适鲜JI等高距的/‘“，地形特别恶劣的地区可以放宽为等高距。

1.5.5.2地形改正计算中，圆域数图时测点高程应采用图上高程。

1.5.6地形改正所用密度值，应根据工作性质和解释上的需要合理确定.同时亦应采用地壳的平均密

度2.67X10'kg/m'计算，以利区域拼图(改变中间层密度计算布格重力异常的方法见附录F)e

1.5.7对总精度为。.1X10-'m/s'的工作，地形改正应根据地形情况采取特殊措施，通过试验后在设

计中具体规定

16测地工作

1.6.1测地工作的主要任务，是确定重力观测点的实地点位，并按设计规定施测，提供符合精度要求的

重力观测点平面坐标和高程。

坐标系统为1954年北京坐标系，高程采用1985年国家高程基准。

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1.6.2设计前应收集测区所需各种资料。资料收集内容包括

1.6.2.1三角点、水准点的平面及高程成果、分布略图、计算说明或技术总结，成果施测单位及施测年

代、起算系统及成果精度等。

1.6.2.2所需各种比例尺地形图，对年代较久的地形图应了解其精度，确定其使用价值。

1.6.2.3航摄资料及航摄成果

。.近期航摄相片、透明正片、航区索引片、航摄数据鉴定表。

b.已有的航外相片控制点成果及其精度、电算加密成果、图历簿、技术设计及技术总结等。

1.6.3航摄资料能否满足重力点高程精度需要，应根据附录C2.3中有关公式进行高程精度估算，以

决定使用否

1.6.4编写设计之前，根据收集的成果资料，组织力量对测区进行必要的踏勘。

1.6.5重力测点平面位释精度及高程精度，依据表1执行

1.6.6重力基点应进行联测，其联测方法为

测区内的基点，在进行测地工作的同时，用仪器直接联测平面坐标及高程或判刺在航片上;

b.测区外围基点无法联N1.}1时，用不小于工作比例尺地形图图解平面坐标与高程。

1.6.7重力测点平面位置和高程的测定，根据技术设备、测区实际情况，在保证精度的前提下，选用合

适的方法进行。

1.6.8剖面测量视精度要求采用以下方法:

全仪器法测定平面坐标和高程，起闭于三角点、水准点。

b.用大于工作比例尺的地形图布设，航片定点电算加密平面坐标和高程。

c用不小于工作比例尺的地形图图解坐标(或利用测网中测点平面坐标)，高程用仪器实测。

1.7密度工作

1了门岩石密度资料是对重力观测结果进行改正及确定中间层密度用于推断解释的重要依据，岩石密

度工作的研究是重力测量的重要组成部分，其中包括对前人所得密度资料的收集整理和由本单位岩石

标本的采集、测定和整理的研究

1.72对前人的岩石和疏松层密度资料的收集应力求广泛而详细，内容应包括采集地区、样品名称(时

代、层位、岩石名称)测定方法、测定结果及测定精度等对所收集的资料进行必要的分析，然后才能参与

统计。

1.7.3密度工作的设计以围绕异常解释按地质单元进行，要注意标本采集的系统性和代表性，分布要

合理，为此要求:

1.7.3.1对于沉积岩，主要选择地层发育比较完整，各类岩石产出比较齐全，出露良好的典型剖面采

集。

1.7.3.2对于岩浆岩，要按岩性和侵入期次采集。

1.7.3.3不仅要采集地表的岩石标本，尤其要注意研究钻孔岩心的密度，以了解岩石密度值随深度变

化的规律。

1.7.3.4要把疏松层的密度作为研究的内容之一。

1.7.3.5各种岩石都应采集足够数量的标本。一般每种岩石不少于3。块，主要岩(矿)石标本采集的数

量应为50^-200块。地表岩石风化强烈的地区应采用浅钻采样。

1.7.4密度标本的采集重量应根据其测定方法确定，当用密度计测定时，标本的重量以100^-200g为

宜。疏松层大样的取样体积为5OX50X50cm.

1.8剖面工作

1:5万重力测量可根据地质任务、综合研究及解释的需要合理地布设各种类型的剖面。

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2仪器准备

2.1重力仪投入野外作业前，应进行下列各项调节和校验

2门.1石英弹簧重力仪和Lacoste邑Romberg(简称LCR)重力仪的测程调节，要求将测程调节至适

合于工作地区的观测

2.1.2LCR重力仪电子读数零位和检流计零位的检查与调节。

仪UW:平后当黑影线与读数线重合时，电压输出应为零，检流计的指针也应指向零位置，否则应对

仪器进行调节。

2-11.3LCR屯力仪正确读数线的检查与调节。

读数线是指目镜中的某条刻度线，当黑影线与它重合时，摆杆位于水平位咒，仪器面板上均标有读

数线的参考值由于读数线常有微小变改，所以需定期检查。

2.1.4石英弹簧重力仪光线灵敏度调节按所用的仪器类型及其说明书规定分别进行调节，当前生产

常用仪器一般要求ZSM型仪器调至16-20格沃尔登仪器调至20^-50格，CG-2型仪器调至16-20

格。

重力仪光线灵敏度应每月测检一次，测定结果应记入仪器使用簿中。

2.1.5LCR重力仪位移灵敏度的测定与调节。

位移灵敏度应调至:改变读数一格(约相当于重力变化1X10-1m/s'),目镜筒内黑影线移动9-11

个目镜分划

2.1.6LCR重力仪电子灵敏度的指定与调节

LCR重力仪电子灵敏度应调至200MV/0.1X10-sm/s2_400MV/0.IX10-5In/S2,通过滤波器衰

减10倍后，反映在数字电压表上为20-40mV/0.1X10-'m/s'o

2.1.7石英弹簧重力仪水准器的测定，要求仪器的纵、横水准器调节后所测纵、横水泡曲线顶点偏离

正确位置不超过1小格。(注:事先绘制一张直径为5厘米的圆盘，将圆周分成32等分，以任一条分度线

为牛，沿顺时针方向标上1,216.逆时针方向标上一I,-2-16字样把圆盘分别压在纵、横水

准器底脚螺旋的下面，并使其中心与度盘中心重合。}小格即相当于水平脚螺旋的1/32圈)。

2.1.8LCR重力仪的横水准器的检查与调节

横水准器的正确位置是:当仪器分别左、右倾斜，使横水准器气泡偏移一小格时，目镜筒内的黑影线

均向右移动，且移动距离之比小于3:2e

2.2重力仪0态零点位移测定

2.2.1用于生产的(含备用)仪器.要求试验时间不短于一昼夜，不带恒温装置的重力仪，要求环境温度

变化不大于3C,观测地点应稳固无振动干扰。

2.2.2每30分钟取一次读数，测得重力仪静态零点位移和固体潮变化的混合曲线

2.2.3对实测曲线经理论固体潮改正后，得到仪器的静态零点位移曲线，用以了解仪器性能。

2.3重力仪动态零点位移测定

2.3.1重力仪在野外工作，每三个月测定一次动态零点位移，野外工作时间不足三个月的工区，开工前

和工区结束后分别各测定一次。在工作中如仪器受震或经检修必需进行动态零点位移测定工作。

2.3.2要求试验时间不短于10b,测点间重力差大于3X10-sm/s'，两点间单程观测时间间隔一般不

大于20min，带有恒温器的重力仪记录环境温度，不带恒温器的重力仪要求记录仪器内温。

2.3.3观测结果经理论固体潮改正后，得到重力仪的动态混合零点位移曲线，可根据其计算出仪器的

动态零点位移率和零点位移线性部分的持续时间。

2.3.4动态零点位移测定可与格值测定合并进行。

2.3.5动态观测均方误差按((2-1)式计算:

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:一士r-n(2-1

式中:r—为相邻两点间各个增量与平均增量之差值;

川—为增量的总个数;

。—为试验点边段数(当只在两个点上观测时，1=1)e

2.3.6动态观测均方误差应不大于测点重力观测均方误差的二分之一。

2.3.7为了解在基点联测时，按一定的闭合时间求得的独立增量的均方误差:。，在经理论固体潮改正

后的动态混合零点位移曲线上.抽取一些原动态观测值，求出两点间的独立增量。如此沿曲线每移动一、

两个点，求一个独立增里，直至求出的总独立增量数:不少于10个。然后根据。个独立增量求出两点间

的平均增量，按(2-2)式计算。

(2-2)

按(2-3)式计算:。

(2-3)

式中:r—独立增量与平均增量之差值;

*—独立增星数

2.4重力仪一致性测定

2.4.1一致性测定的观测点数不少于3。个.点距要求与实际工作时相近，相邻点间重力值变化一般要

求大于1X10-sm/s'a

2.4.2各台仪器间一致性测定的精度要求可在设计书中规定，测定结果按(2-4)式计算均方误差:

(2-4)

式中:11,—某仪器在某点上的观测值与各台仪器在该点观测值的平均值之差值;

，—观测值的总个数;

:—观测点数。

25重力仪格值标定

2.5.1重力仪在野外工作期间，格值测定时间的要求一般参照表5执行。

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表5

野外工作时间大于野外工作时间不足重力仪经受剧烈重力仪进行

片兰三个月者三个月者艇动后中、大修后

每三个月测定一次

开工前和工作结束

石英弹簧重力仪格值，工作结束测测定一次格值测定一次格值

各测定一次格值

定格值

拉科斯特重力仪格值测定时间，由仪器使用单位根据仪器说明书等具体确定

2.5.2格值测定的相对均方误差按1.3.1款执行，对不同的精度要求，格值测定的具体要求亦不同。

自建格值标定场或建立基点网时，重力仪的格值应在国家级标定场上标定。使用石英弹簧重力

仪观测时，应以三程循环观测法取得独立读格差，一组读格差中最大与最小读格差之差不大于1格，合

格读格差不少于10个.不合格读格差不大于3个。

b.测点观测时，所用重力仪的格值可在自建的格值标定场上标定。使用石英弹簧重力仪时，应以

三程循环观测法取得独立读格差，一组读格差中最大与最小读格差之差不大于1.5格，合格读格差不少

于8个.不合格读格差不得多于2个。

格值按((2-5)式计算

K一勺

一二

(2-5)

骊

式中:1g—格值标定场两点间的重力增量值;

豆—重力仪读格差的平均值，按((2-6)式计算。

}'AS;

丽二上:已‘一一(2-6)

式中:AS,—第i个读格差;

，—参与平均的合格读格差的个数。

格值测定的相对均方误差按((2-7)式计算。

八一一-叽(2-7)

-此

式中:豆—重力仪读格差的平均值;

二二—重力仪读格差平均值的均方误差，按((2-8)式计算。

二二一士nn-(-'1)(2-8)

Dz0004一91

式中:6,—第i个读格差与平均读格差之差值;

，—参与平均的合格读格差的个数。

2.5.3工作中相邻两次格值测定的变化(不含仪器修理前后的变化)按1.3.}款要求并参照表6执行。