Astronet > Geofizicheskie metody issledovaniya zemnoi kory. Chast' 1

po tekstam po klyuchevym slovam v glossarii po saitam perevod po katalogu

Geofizicheskie metody issledovaniya zemnoi kory

2.2.3. Obrabotka dannyh gravimetrovyh s'emok.

Pri pervichnoi obrabotke gravimetrovyh s'emok dlya kazhdoi tochki nablyudenii vychislyayutsya anomalii Faya i Buge (sm. 1.2.2). Anomaliya Faya vychislyaetsya po formule: $\Delta g_{ f} = g_{ 0} - \gamma_{ 0} + \Delta g_{ n} +\Delta g_{ 1},$ gde $g_{ 0}$ - nablyudennoe znachenie uskoreniya sily tyazhesti na blizhaishem opornom punkte, $\gamma_{0}$ - normal'noe znachenie uskoreniya sily tyazhesti v ryadovoi tochke, $\Delta g_{ n}$ - prirashenie uskoreniya sily tyazhesti po otnosheniyu k opornomu punktu (pri raschete anomalii na opornoi tochke $\Delta g_{ n} = 0), \Delta g_{ 1}$ - redukciya za vysotu. Anomaliya Buge v tochke vychislyaetsya po formule $\Delta g_{ B} = \Delta g_{ f} + \Delta g_{ 2} + \Delta g_{3}$ , gde $\Delta g_{ f}$ - znachenie anomalii Faya v etoi tochke, $\Delta g_{ 2}$ - redukciya za promezhutochnyi sloi, $\Delta g_{ 3}$ - redukciya za topografiyu. Vychislenie anomalii vruchnuyu predstavlyaet trudoemkuyu zadachu i davno ne praktikuetsya. Dlya etih celei effektivno ispol'zuyutsya personal'nye EVM, poskol'ku za poslednie gody nakopilsya bol'shoi ob'em sootvetstvuyushego programmnogo obespecheniya. Dalee rasschityvaetsya obshaya pogreshnost' vypolnennyh s'emok po formule

$\epsilon = \pm\sqrt{{\epsilon }^{2}_{op} + {\epsilon}^{2}_{F} + {\epsilon }^{2}_{B} + {\epsilon }^{2}_{\gamma} + {\epsilon }^{2}_{T} } ,$

gde $\epsilon_{op}$ - srednekvadratichnaya oshibka opornoi seti, $\epsilon_{F}$ - pogreshnost' vvedeniya redukcii Faya, $\epsilon_{B}$ - pogreshnost' vvedeniya redukcii Buge, $\epsilon_{ \gamma}$ - pogreshnost' rascheta normal'nogo polya, $\epsilon_{T}$ - pogreshnost' vvedeniya redukcii za topografiyu. Raboty schitayutsya uspeshnymi lish' togda, kogda $\epsilon$ men'she proektnoi tochnosti s'emki.

V rezul'tate gravimetrovoi s'emki stroyatsya grafiki i karty anomalii Buge. Pri postroenii grafikov vdol' profilya v masshtabe s'emki prostavlyayutsya tochki nablyudenii, vverh otkladyvayutsya $+\Delta g_{ B},$ vniz - $-\Delta g_{ B}.$ Pri postroenii kart anomalii Buge na nih prostavlyayutsya tochki nablyudeniya, a okolo tochek zapisyvaetsya $\Delta g_{B}.$ Dalee provodyatsya izolinii. Sechenie izolinii ne dolzhno byt' men'she $3 \epsilon.$

2.3. Metodiki drugih vidov gravirazvedki

Pomimo nazemnyh gravimetrovyh s'emok, sushestvuyut takzhe morskie, aviacionnye, podzemnye, skvazhinnye, a takzhe variometricheskie i gradientometricheskie s'emki.

1. Morskie gravimetricheskie raboty delyat na nadvodnye, podvodnye i donnye. Nadvodnye provodyatsya na korablyah i otlichayutsya naibolee slozhnoi ispol'zuemoi apparaturoi i obrabotkoi iz-za nalichiya uskorenii, sily tyazhesti, obuslovlennyh kachkoi. Pribory pomeshayut v kardanov podves ili na giroplatformy, obespechivayushie ih postoyannoe vertikal'noe polozhenie. S'emki provodyatsya nepreryvno v dvizhenii po profilyam (galsam) (pri kompleksnyh geofizicheskih issledovaniyah) libo po ploshadi (kogda gravitacionnye issledovaniya yavlyayutsya osnovnymi). Nablyudeniya provodyatsya po sisteme subparallel'nyh profilei, peresechennyh neskol'kimi kontrol'nymi. Tak zhe, kak pri nazemnyh s'emkah, ispol'zuyutsya opornye tochki, na kotoryh nachinaetsya i zakanchivaetsya kazhdyi reis. Oni raspolagayutsya v portah i otlichayutsya povyshennoi tochnost'yu provedennyh izmerenii. Dlya privyazki tochek ispol'zuetsya radiogeodezicheskii sposob. Tochnost' opredeleniya prirashenii sily tyazhesti pri nadvodnyh s'emkah dostigaet 1 mGal. Bolee vysokoi tochnost'yu otlichayutsya izmereniya, provodimye na podvodnyh lodkah, poskol'ku v etom sluchae men'she vliyanie vozmushayushih uskorenii.

Principial'no otlichayutsya ot issledovanii v dvizhenii donnye issledovaniya. Gravimetr pomeshaetsya v konteiner i opuskaetsya na dno. S pomosh'yu kardanova podvesa ili giroplatform on prinimaet vertikal'noe polozhenie. Signal v vide elektricheskih impul'sov postupaet na korabl'. Raboty etim metodom provodyatsya na glubinah do 150 - 200 m, t.e. v oblasti kontinental'nogo shel'fa, neglubokih morei i ozer. Na melkovod'e vblizi berega primenyayutsya pogruzhaemye na dno gravimetry, po harakteristikam blizkie k nazemnym. Tochnost' takih s'emok takzhe obychno sootvetstvuet tochnosti nazemnyh.

2. Inogda s pomosh'yu special'nyh gravimetrov provodyatsya s'emki na samoletah i vertoletah, dvizhushihsya na vysotah poryadka 100 - 150 m so skorost'yu 100 - 200 km/ch. Eti raboty oslozhnyayutsya nalichiem dolgoperiodnyh vozmushayushih uskorenii (desyatki sekund), kotorye trudno ustranit' fil'traciei, a takzhe vysokochastotnyh uskorenii. Aeros'emki, analogichno morskim, provodyat po subparallel'nym profilyam, kotorye peresecheny neskol'kimi opornymi, chto pozvolyaet uchest' spolzanie nul'-punkta.

3. Pod podzemnoi gravirazvedkoi ponimayutsya s'emki v gornyh vyrabotkah i shahtah. V udobnyh mestah raspolagayutsya opornye tochki, privyazannye k gosudarstvennym gravimetricheskim punktam na poverhnosti. Rasstoyaniya mezhdu ryadovymi tochkami pri podzemnyh s'emkah obychno znachitel'no men'she, chem pri nazemnyh. Podzemnye raboty pozvolyayut issledovat' tela s anomal'noi plotnost'yu sboku i snizu, no trebuyut ucheta vozdeistviya vyshelezhashih tolsh.

4. Analogichnymi preimushestvami i nedostatkami obladayut skvazhinnye gravimetricheskie izmereniya. Krome togo, oni dolzhny byt' ustoichivy k vysokomu davleniyu, temperature, "umet'" prinimat' vertikal'noe polozhenie v naklonnoi skvazhine. Tochki nablyudenii raspolagayutsya cherez desyatki metrov po stvolu skvazhiny, chto svyazano so sravnitel'no nevysokoi tochnost'yu izmerenii.

5. Pri s'emkah s variometrami i gradientometrami izmeryayutsya vtorye proizvodnye gravitacionnogo potenciala. Oni primenyayutsya pri detal'nyh razvedochnyh rabotah, prichem preimushestvenno na nebol'shih ploshadyah, gde est' anomalii, obuslovlennye nalichiem rudnyh tel i dr. Dannye raboty trebuyut eshe bolee tochnoi topogeodezicheskoi osnovy, chem s'emki s gravimetrami. Oni obychno yavlyayutsya ploshadnymi, prichem rasstoyaniya mezhdu tochkami zavisyat ot masshtaba s'emki i izmenyayutsya ot 5 do 100 m. Esli rel'ef v raione rabot spokoinyi i v radiuse 50 - 100 m provedena nivelirovka, to mozhno dostignut' tochnosti v pervye etveshi. Rezul'taty variometricheskih i gradientometricheskih s'emok izobrazhayut v vide kart i grafikov vtoryh proizvodnyh potenciala, vektorov gradienta, kart krivyh urovennoi poverhnosti. Primenyaetsya i podzemnaya variometricheskaya i gradientometricheskaya s'emki, napravlennye na detalizaciyu stroeniya shahtnyh i rudnyh polei.

3. Interpretaciya i zadachi, reshaemye gravirazvedkoi

3.1. Kachestvennaya i kolichestvennaya interpretaciya dannyh gravirazvedki

V rezul'tate gravirazvedki poluchayutsya karty i grafiki anomalii Buge $(\Delta g_{ B})$ , na kotoryh vydelyayutsya lateral'nye plotnostnye neodnorodnosti gornyh porod, zalegayushih na raznyh glubinah. Polozhitel'nym anomaliyam sootvetstvuyut bolee plotnye, a otricatel'nym - menee plotnye porody, no vsegda oni predstavlyayut soboi superpoziciyu gravitacionnyh polei, obuslovlennyh anomalosozdayushimi ob'ektami raznyh po glubine strukturnyh etazhei.

Interpretaciya dannyh gravirazvedki byvaet kachestvennoi i kolichestvennoi i soprovozhdaetsya geologicheskim istolkovaniem rezul'tatov. Pri kachestvennoi interpretacii vydelenie anomalii vedetsya vizual'no ili statisticheskimi priemami. Pri kolichestvennoi, raschetnoi interpretacii opredelyayutsya mestopolozhenie epicentrov (proekcii na zemnuyu poverhnost') anomalosozdayushih ob'ektov, glubiny zaleganiya ih centrov, formy, razmery, izbytochnye plotnosti.

3.1.1. Kachestvennaya interpretaciya.

Pervym etapom interpretacii rezul'tatov gravirazvedki (a v nekotoryh slozhnyh usloviyah i pri otsutstvii svedenii o plotnosti razreza - edinstvennym) yavlyaetsya kachestvennaya interpretaciya. Pri kachestvennoi interpretacii daetsya vizual'noe opisanie haraktera anomalii sily tyazhesti po kartam i profilyam, t.e. otklonenii ot srednih (fonovyh) znachenii $\Delta g_{ B}$ . Pri etom otmechaetsya forma anomalii, ih prostiranie, primernye razmery, amplituda. Ustanavlivaetsya svyaz' gravitacionnyh anomalii s geologicheskim stroeniem, vydelyayutsya regional'nye anomalii, svyazannye so stroeniem zemnoi kory, i lokal'nye anomalii, chasto predstavlyayushie bol'shoi razvedochnyi interes.

Vydelenie regional'nyh anomalii (plavnyh izmenenii anomalii na znachitel'nyh rasstoyaniyah) ot lokal'nyh nazyvaetsya snyatiem regional'nogo fona. Ono proizvoditsya, kak pravilo, graficheskim putem.V kachestve primera na ris. 1.10 pokazan regional'nyi fon i lokal'naya anomaliya.

Ris.1.10 Nablyudennaya (1), regional'naya (2) i lokal'naya (3) anomalii sily tyazhesti

Regional'nye anomalii svyazany s glubinnymi anomaliyami plotnosti, s krupnymi strukturami zemnoi kory, poverhnost'yu kristallicheskogo fundamenta i neodnorodnostyami ego petrograficheskogo sostava.

Lokal'nye, ili ostatochnye anomalii, poluchayushiesya pri vychitanii iz nablyudennyh anomalii regional'nyh, priurocheny k antiklinal'nym, sinklinal'nym i diz'yunktivnym strukturam v osadochnom chehle i fundamente, zalezham poleznyh iskopaemyh.

S pomosh'yu transformacii nablyudennyh polei (sglazhivanie, usrednenie, analiticheskie prodolzheniya v nizhnee i verhnee poluprostranstva, fil'tracii, raschet vysshih proizvodnyh potenciala i dr.), provodimyh po special'nym formulam s pomosh'yu EVM, udaetsya "obostrit'", sdelat' vizual'no bolee chetko vidimymi anomalii raznyh geostrukturnyh etazhei. Tak, pri pereschete summarnyh anomalii v verhnee poluprostranstvo umen'shayutsya amplitudy lokal'nyh anomalii, a regional'nye stanovyatsya bolee otchetlivo vidimy. Naoborot, pereschet v nizhnee poluprostranstvo privodit k podcherkivaniyu lokal'nyh anomalii.

Po kartam anomalii Buge, nablyudennym, regional'nym ili lokal'nym, mozhno sdelat' kachestvennye zaklyucheniya ob anomalosozdayushih geologicheskih ob'ektah. Naprimer, centry anomalii raspolagayutsya nad centrami anomal'nyh po plotnosti mass, a napravlenie i forma izoanomal primerno sootvetstvuyut ih prostiraniyu i forme.

Shirina anomalii v 2 - 6 raz bol'she glubiny zaleganiya verhnih kromok anomalosozdayushih geoob'ektov, a intensivnost' proporcional'na izbytochnoi masse i glubine zaleganiya. Zony povyshennyh gradientov sootvetstvuyut kontaktam porod raznoi litologii, sbrosam.

Dlya geologicheskogo istolkovaniya anomalii, vyyavlennyh pri kachestvennoi interpretacii, neobhodimo ispol'zovat' vsyu vozmozhnuyu geologo-strukturnuyu i petrografo-litologicheskuyu informaciyu.

Nazad| Vpered

Publikacii s klyuchevymi slovami: geofizika - Zemlya - zemnaya kora Publikacii so slovami: geofizika - Zemlya - zemnaya kora
Sm. takzhe: Protivosumerechnye luchi i festival' planet Voshod Zemli: video Udarnyi krater Manikuagan: vid iz kosmosa Zemlya i Luna: vid s drugoi storony Snezhnaya burya 1938 goda v Verhnem Michigane Polet nad nochnoi Zemlei – II Apollon-17: serp Zemli Vse publikacii na tu zhe temu >>

Mneniya chitatelei [5]

Versiya dlya pechati

Astrometriya - Astronomicheskie instrumenty - Astronomicheskoe obrazovanie - Astrofizika - Istoriya astronomii - Kosmonavtika, issledovanie kosmosa - Lyubitel'skaya astronomiya - Planety i Solnechnaya sistema - Solnce