地下金礦真的會影響 單擺測重力加速度 嗎?

時間 2021-05-31 02:57:26

1樓:白雲龍

總的來說,學校實驗室裡的那種單擺就別想了……

那東西測重力加速度的精度也就是兩位有效數字,誤差±0.1m/s^2就不錯了。(這個誤差甚至大於對重力加速度影響最大的緯度因素……)

從重力勘探上常用的布格異常來看,礦藏對重力加速度的影響也就是100mGal,也就是0.001m/s^s這個數量級……要是想測量,最終還是需要mGal級別精度的測量。

上圖單位均為mGal

另外,這個重力異常並不單單是礦藏中的金屬元素造成的(或者說,對於很多礦藏,這種影響很小),而是由於礦藏本身的岩性,構造等和圍岩存在差異造成的……

比如,圍岩是沉積岩,而礦體是乙個侵入體,那麼由於侵入巖的密度大於沉積岩,那麼這裡就會產生高布格異常……

2樓:

事情顯然是假的,似乎沒必要多說。

題主問的是假如真有大型金礦,是否可能被本科階段物理實驗課所發覺——答案是不能。

先從物理實驗角度看——首先物理實驗要求擺幅小於10度(不知道有沒有記錯),這個擺幅大概會引入千分之二的誤差,對應重力加速度的誤差大約千分之四。考慮未進行擺錘重心修正、細繩本身質量、計時誤差等等綜合因素,認為整個實驗對於重力加速度的測量精度在1%左右應該不算過分。也就是說,至少要發生百分之幾個重力加速度,即數萬毫咖的異常,才會被這個測試系統所察覺——這還是參與實驗的學生有相當的資料分析能力,掌握一定包括R&R、變異分析、統計過程控制等等方法的前提下。

重力勘礦最多用於石油勘探,比如大型石油/天然氣田,引起的重力異常(負異常)大約在毫伽(10^-5m/s^2)量級。這意味著實驗精度至少要保證在10^-6以上的水平。僅考慮擺長引入的誤差,本科一般不超過1公尺,這意味著需要測量擺繩長度、擺錘重心位置至少得在1微公尺的精度上。

另外,重力勘礦並非單點值就有意義的,因為岩層分布對重力值造成的影響遠大於礦藏本身引起的重力異常。所以一般是通過測量一定範圍(比如幾十公里)範圍內的重力分布,繪製成等高線圖,結合鑽探得到的地質條件進行複雜的修正,才能根據等高線形狀特徵,通過岩層特徵,推測可能的礦藏分布。比如這樣:

那麼,最後乙個問題:是否可能出現乙個史無前例的超級巨型富金礦,引起的重力異常足以壓過地質結構等影響,直達本科物理實驗所能察覺的精度呢?

——這樣規模的高密度金礦,會很快沉入地幔,除非我們目前已知的地球科學體系完全是錯誤的,地殼是乙個高度密實的固體,地幔軟流層都不存在。甚至萬有引力定律都是錯誤的,或者地球壓根就是個空心殼子。

3樓:張浩

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