历史

第一个研究和测定重力加速度的是17世纪意大利物理学家伽利略(G.Galileo)。16世纪，他在1590年从比萨斜塔实验，发现物体坠落的路径与它经历的时间的平方成正比，而与物体自身的重量无关，他粗略地求出地球重力加速度的数值为9.8m/s^2。以后﹐比较准确地测定重力加速度的方法是利用摆仪。

荷兰物理学家惠更斯提出了数学摆和物理摆的理论，并研制出第一架摆钟。此后的200多年间，测定重力的唯一工具就是摆钟。

法国天文学家里歇1672年在利用摆钟从巴黎到南美进行天文观测时发现重力加速度在各地并非恒值。

牛顿(I.Newton，1642-1727)和惠更斯指出这种现象与他们认为地球是旋转的扁球体的推论相符，在理论上阐明了地球重力场变化的基本规律。

1687年，牛顿根据开普勒行星运动定律推导出万有引力定律，这一定律是重力学最重要的基本定律。

由于万有引力和离心运动的发现，牛顿认为地球形状是一个旋转的椭球体，指出了地球呈两极扁平的特征和重力是由赤道向两极增大的规律，从而解释了里歇的观测事实。

1735-45年，法国科学院在Lapland和Peru的考察，使布格(P.Bouguer)能够建立了许多基本的引力关系，包括重力随高度和纬度的变化规律，并计算出水平引力及地球的密度等。

19世纪末叶﹐匈牙利物理学家厄缶﹐L.von研制成适用于野外作业的扭秤﹐在匈牙利进行了持续的扭秤观测，结果表明扭秤可以反映地下区域的密度变化。在应用地球物理方法勘探石油之初就是使用扭秤。使重力测量有可能用于地质勘探。

1934年拉科斯特研制出了高精度的金属弹簧重力仪，沃登研制了石英弹簧重力仪，这类仪器的测量精度约达0.05-0.2mGal；一个测点的平均观测时间己缩短到10-30分钟，到1939年，这类重力仪完全取代了扭秤。

在20世纪30年代﹐由于重力仪的研制成功﹐重力勘探获得了广泛应用﹐并且发展了海洋﹑航空和井中重力测量。

重力场

地球的重力场可分为正常重力场、重力随时间的变化及重力异常三部分。 对重力勘探而言，第一种因素属于干扰，应予消除。第三种影响很小，除高精度重力测量外，一般都可以忽略，只有第二种因素引起的重力变化才是我们需要的重力异常。

正常重力场

地球的形状实际上并不规则，为了计算正常重力值，我们选择一个内部物质呈均匀同心层分布，且与大地水准面偏差最小的旋转椭球体作为地球的形状，这个椭球体称为参考椭球体。g=9780300（1+0.005302sin2φ-0.000007sin22φ）地球的正常重力是由赤道向两极逐渐增加的。赤道处为9780300g.u.，两极处为9832087g.u.，相差51787g.u.。

重力场随时间的变化

包括长期变化和短期变化两类。长期变化主要与地壳内部的物质变动，如岩浆活动、构造运动、板块运动等有关。短期变化是指重力的日变，它与太阳、月亮和地球之间的相互位置有关。地球并非刚体，引力的变化除形成海潮外，还引起地球固体部分周期性的变化，称为“固体潮”，可引起大地水准面的位移，从而造成重力的变化。日变是这两种重力变化的总效应。

重力异常

将地面上某点的重力观测值与该点的正常重力值比较，我们发现两者之间总是存在一些偏差，原因有以下几个方面：重力观测是在地球表面而不是在水准面上进行的，自然表面与水准面间的物质及观测点间的高度会引起重力的变化。地壳内部物质不是呈同心层分布的，地壳内物质密度的不均匀分布，会造成实测值与正常值得差异。地球内部物质的变动及重力日变也会引起重力场的变化。