本书系统论述地面重力勘探的基本原理和方法，介绍地面重力资料测量仪器及测量方式，分析重力异常的获取方式及不同类型重力异常的特点，论述布格重力异常、自由空间重力异常和均衡重力异常的地质地球物理意义；重点论述山区重力异常曲化平、重力异常密度反演与约束反演等方法的基本原理与技术措施，并通过模型分析对本书涉及的处理方法进行对比分析；着重介绍地面重力资料精细处理与反演在固体矿产勘探、石油天然气勘探、地下水含量研究及深部构造研究等领域的应用案例。
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1996.9-2000.6 中国地质大学（武汉） 研究生 博士 矿产普查与勘探
1988.9-1991.6 长春地质学院 研究生 硕士 应用地球物理学
1984.9-1988.6 长春地质学院 大学本科 学士 应用地球物理学1991.06-1994.09 长春地质学院, 助教
1994.09-1994.12 中国地质大学（武汉）, 助教
1994.12-2000.06 中国地质大学（武汉）, 讲师
2000.06-2005.06 中国地质大学（武汉）, 副教授
2005.6-至今 中国地质大学（武汉），教授现任中国地质大学（武汉）地球物理与空间信息学院院长、中国地质大学（武汉）空间中心副主任（兼）。中国地球物理学会电磁专业委员会常务委员、中国宇航学会深空探测技术专业委员会委员。1996年获得地质矿产部科技成果三等奖；2005年获得新疆自治区科技成果三等奖。国家科技奖评审专家，湖北省创新群体负责人，《Applied Geophysics》、《地球物理学报》、《地球科学》（中、英文版）等期刊编委
目录
第1章 地面重力勘探基本理论 1
1.1 重力场的概念 2
1.1.1 万有引力与离心力 2
1.1.2 地球重力场概念 3
1.1.3 地球重力场的变化特征 3
1.2 重力位 4
1.2.1 重力位概念4
1.2.2 位函数与矢量重力场的关系 4
1.3 正常重力场 5
1.3.1 地球的基本形状 5
1.3.2 大地水准面 6
1.3.3 大地水准面高 7
1.3.4 正常重力场的定义 7
1.3.5 正常重力场的计算 8
1.4 重力异常、重力梯度及梯度张量异常 8
1.4.1 重力异常的定义 8
1.4.2 重力梯度异常 9
1.4.3 重力梯度张量异常 10
1.5 重力异常的获取 13
1.5.1 重力观测仪器 13
1.5.2 重力观测方式 14
1.5.3 重力异常计算 15
1.5.4 岩矿石标本采集与密度测量 18
第2章 地面重力异常的类型及其物理意义 19
2.1 自由空间重力异常 19
2.1.1 自由空间重力异常定义 19
2.1.2 自由空间重力异常计算过程 19
2.2 布格重力异常 21
2.2.1 布格重力异常定义 21
2.2.2 布格重力异常计算过程 21
2.3 均衡重力异常 25
2.3.1 均衡重力异常定义 25
2.3.2 均衡重力异常计算 29
第3章 重力异常精细处理方法 33
3.1 重力异常导数及其扩展方法 33
3.1.1 垂向导数 33
3.1.2 水平导数 34
3.1.3 高阶导数35
3.1.4 解析信号振幅 36
3.1.5 Theta图 36
3.1.6 斜导数（Tilt 梯度） 36
3.1.7 归一化标准差 37
3.1.8 各向异性标准化方差 38
3.1.9 模型试验 39
3.2 重力异常位场分离方法 45
3.2.1 位场分离的定义 45
3.2.2 空间域位场分离方法 46
3.2.3 频率域位场分离方法 48
3.2.4 模型试验 50
3.3 重力异常延拓 52
3.3.1 延拓的概念 52
3.3.2 向下延拓的欠稳定性 53
3.3.3 大深度向下延拓方法 53
3.3.4 模型试验 55
3.4 重力异常Tilt-Depth 56
3.4.1 Tilt-Depth方法及其改进 57
3.4.2 理论模型试验 60
第4章 重力异常正反演方法 63
4.1 重力异常正演理论 63
4.2 重力异常反演理论 65
4.3 基于交叉梯度重力数据联合反演 71
4.3.1 交叉梯度法理论原理 72
4.3.2 基于交叉梯度函数联合反演方程 73
4.4 重力数据约束反演 75
4.4.1 Tikhonov正则化反演理论 75
4.4.2 先验信息约束反演 77
4.4.3 先验信息插值模型约束反演 82
4.4.4 理论模拟与实际应用 83
第5章 面积性重力异常处理解释方法 89
5.1 面积性重力异常定性解释 89
5.1.1 面积性重力异常定性解释方法 89
5.1.2 重力异常定性解释案例：DN地区重力异常综合处理解释 93
5.2 面积性重力异常定量解释 96
5.2.1 面积性重力异常定量解释方法 96
5.2.2 重力异常定量解释案例：ST地区重力勘探 101
5.3 分析与讨论 104
第6章 重力异常精细处理解释案例 105
6.1 固体矿产勘探 105
6.1.1 勘探背景与可行性论证 105
6.1.2 处理效果与分析 107
6.2 石油天然气勘探 108
6.2.1 勘探背景与可行性论证 108
6.2.2 处理效果与分析 110
6.3 陆地水变化监测 116
6.3.1 研究背景 116
6.3.2 处理效果与分析 117
6.4 时移微重力气藏监测 129
6.4.1 研究背景 129
6.4.2 采集处理效果与分析 132
6.5 深部构造研究 140
6.5.1 研究背景 140
6.5.2 研究方法与结果分析 141
第7章 地面重力勘探发展展望 146
7.1 地面重力观测方式发展展望 146
7.2 地面重力异常数据处理方法发展展望 147
参考文献 149
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