一、實驗目的
學會重力儀在普通測點上單次觀測資料的初步整理和異常整理，並加深對布格重力異常的地球物理意義的認識。
二、方法概述
1. 普通點觀測資料的初步整理
用重力儀在野外普通點上進行觀測時，其讀數的變化既包含了測點間相對重力的變化，又包含了儀器本身的零位變化。初步整理的目的就是除去觀測過程中重力儀的零位變化值(稱為零位改正)，獲得各測點的絕對重力值或相對於起始基點間的相對重力值。整理內容包括：
(1) 求取讀數差
式中，si、s首基——表示第i個測點和起始基點上的平均讀數。當野外工作一天中對三次或更多次基點時，應以相鄰兩次基點觀測時間間隔為一段，分段進行計算，中間的各基點既作為前一段的尾基點，又作為下一段的首基點。
(2) 求取重力差
式中，c為儀器的格值。
(3) 求各測點的混合零位校正值（在精度要求較高時，應先作固體潮校正後再進行零位校正）。由於儀器在相鄰兩基點間的零位變化看作線性變化，所以儀器在該時間間隔內的零位變化值△gi'；為
而各普通測點上的零位校正值δgi為
式中，s尾、s首——分別為重力儀在尾、首基點上的讀數平均值；△g尾. △g首——尾基點與首基點上的已知相對重力值；t首、t尾、ti——重力僅在首、尾基點和第i個普通點上的觀測時間。
(4) 求取各測點的相對重力值△gi
上述各項計算均取至單位。如要獲得各測點的絕對重力值，只需將各測點的相對重力值上加上總基點的絕對重力值即可。
(5) 計算普通點觀測精度。普通點的觀測精度，以檢查觀測來評定。當同一點上僅作一次檢查觀測時，衡量觀測精度的均方誤差為
式中，di——原始觀測值與檢查觀測值之差；n——檢查點數。
2. 普通點的異常整理
對重力觀測值作初步整理後，便獲得了各測點的相對重力值(或絕對重力值)，其中既包含與地質體分布有關的地下剩餘質量的影響，也包含有因測點水平座標、高程、中間物質層和測點周圍區域性地形等的影響。所謂異常整理就是根據不同要求對上述影響進行相應的校正計算(也稱歸算)。布格重力異常就是對實測重力變化值進行高度校正、中間層校正、地形校正和正常場校正後所得到的重力異常值。
它單純地反映了地下與地質體有關的剩餘質量的分布。
布格重力異常可分為絕對布格重力異常與相對布格重力異常。當實測重力值換算成絕對重力值，並且上述各項校正都是以大地水準面作為起算標準，便得到絕對布格重力異常值；當實測所得是相對於測區總基點的相對重力值，各項校正均是以總基點和通過總基點所在的水準而作起算標準，則便得到相對布格重力異常值。在不大的區域範圍內，絕對布格異常與相對布格異常值的變化形態是一樣的，僅在數值上相差乙個常數。
布格重力異常值的計算包括以下校正內容：
(1) 高度校正。高度校正值的計算公式為
式中，φ—測點的地理緯度()，h——測點的海拔高程(m)；h0—總基點的海拔高程(m)，若以大地水準而為校正基準面，則h0=0。當測區較小，h-h0不太大時，上式可簡化為
(2) 中間層校正。中間層值的計算公式為
式中，σ—測點以下，厚度是(h-h0)中間物質層的岩石平均密度，以10kg/m為單位。當求取絕對布格重力異常時，規定σ取地殼的平均密度 2.67× 10噸/m，當求相對布格重力異常時，σ應取當地的地表岩石平均密度；h、h0——分別是測點、總基點的高程(m)，求絕對布格異常時h0 = 0。
通常，將高度校正、中間層校正合併，稱之為布格校正
(3) 區域性地形校正。當測點周圍地形起伏不平時，若過測點作一水平面，這時一部分地形高於水平面(多餘地形質量)，一部分地形低於水平面(缺少地形質量)。無論是多餘的，還是缺少的地形質量，都是使測點處的重力位減小，因而相應的區域性地形校正值總是正的。
由於地形校正計算工作量較大，本次實驗資料又取自平原區，所以不作此項校正。地形校正值一般以△gr表示。
(4) 正常場校正。正常場校正一般分為絕對緯度校正及相對緯度校正兩種方式:
絕對緯度校正。在求絕對布格重力異常時通常是以測點的x，y座標計算出測點的經、緯度，然後代入正常重力公式，求出該點的正常重力值。目前地礦系統同意利用赫爾默特(1901-1909)正常重力公式來計算正常重力值γ0
式中的φ是測點的地理緯度(°)。
為了提高工作效率，常常由計算機進行此項校正的計算，或事先製作出正常重力值表供使用。
相對緯度校正(緯度校正)，當測區範圍較小，且求取相對布格重力異常時，是以總基點的正常重力值當作零，每一測點都相對於總基點進行校正，以消除因緯度不同引起的重力變化。其公式為：
式中，φ—總基點的緯度成測區的平均緯度(°)；△x—測點距總基點的南北向距離，即測點與總基點x座標的差值，單位km。
(5) 絕對布格重力異常與相對布格重力異常。絕對布格重力異常值由下式計算：
式中，g—測點的絕對重力位；γ0—測點的正常重力值；h—測點的海拔高程(m)。
相對布格重力異常值由下式計算：
式中，△g—測點相對總基點的相對重力值；h、h0—測點、總基點的海拔高程(m)；△gφ—相對緯度校正值。
上述各項校正值的計算均取值至。兩人對算，各項校正值相差應不超過。最後布格重力異常值採用四捨五人取至。兩人對算 。不超過。
在布格異常計算中，有關引數取下列數值：總基點的緯度是32°11′33″，總基點座標x=0，y=0，總基點海拔高程h0=14.80m，地表岩石平均密度為2.
20×103㎏/m3。重力異常計算表的備註欄中帶*號的為檢查觀測結果。
三、實驗報告編寫內容
1. 實驗目的
2. 實驗內容
(1) 簡述布格重力異常值的計算內容
3. 問題討論
(1) 當用重力儀沿東西向二度剖面(見圖7-2-1)進行測量時，若已知儀器的格值為格，地表岩石平均密度為2.0×103㎏/m3，試問當地下沒有剩餘質量分布時，在高差為10m的a、b兩點上重力儀的讀數差值是多少？(不考慮重力儀的零位變化值和其它測量誤差。
)(2) 起伏不平的自然地表上各測點的相對重力值，經過各項校正之後，所得的布格異常值是否是同一水準面(大地水準面或過總基點的水準面)上的異常值？為什麼？
圖7-2-1 二度地形剖面
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